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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2012-08-23 15:15 GaInAsP/InP半導体薄膜DFBレーザの電流注入動作と熱特性解析 ○土居恭平・進藤隆彦・二見充輝・雨宮智宏・西山伸彦・荒井滋久（東工大）  R2012-29 EMD2012-35 CPM2012-60 OPE2012-67 LQE2012-33 |
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| 抄録 | （和） | 我々は、オンチップ光インターコネクション用の光源として半導体薄膜（membrane）DFBレーザを提案してきた。半導体薄膜レーザでは、クラッド層に低屈折材料を用いた強い光閉じ込め効果により極低しきい値での動作が期待されている。これまでに、コア層厚450 nm、共振器長300 µmの半導体薄膜DFBレーザを試作し、しきい値電流値11 mAの室温パルス発振を得た。しかし、室温連続動作には至っておらず、この原因を検討するため熱分布シミュレーションによる熱特性の解析を行った。その結果、試作した構造における熱抵抗値は1100 K/Wと見積もられ、室温連続発振が困難であることが明らかとなった。そこで、将来的に極低しきい値動作が期待されるコア層厚150 nmを有する半導体薄膜レーザについても同様の理論解析を行った。動作電流1 mAにおいて熱抵抗値は7000 K/Wと大幅に上昇するが、強い光閉じ込め効果に伴う極低しきい値動作が可能となるため、室温連続動作条件下で10 Gbit/sのオンチップ光インターコネクションを行うのに十分な光出力を得られることを示した。 |
| （英） | We have proposed a semiconductor membrane distributed feedback (DFB) laser as a light source for on-chip optical interconnection. The membrane laser consisting of low refractive-index cladding layers is expected to operate with ultra-low threshold current due to its strong optical confinement effect. Up to now, we fabricated the device with the core layer thickness of 450 nm and the cavity length of 300 µm. Although a threshold current of 11 mA was observed under RT-pulsed condition, a RT-continuous-wave (CW) operation wasn’t achieved. Then, we theoretically investigated thermal characteristics of the membrane laser by using simulated temperature distribution. As a result, thermal resistance of the fabricated device was estimated to be 1100 K/W and it was confirmed that the RT-CW operation was very difficult. Next, the thermal characteristics of the membrane laser with the core layer thickness of 150 nm were calculated. Even though the thermal resistance was estimated to be 7000 K/W at a driving current of 1 mA, it was revealed that a RT-CW operation with a light output power required for 10 Gbit/s on-chip optical interconnection can be obtained. | |
| キーワード | （和） | 半導体薄膜レーザ / 横方向電流注入 / 強光閉じ込め / 熱特性解析 / / / / |
| （英） | semiconductor membrane laser / lateral current injection / strong optical confinement / thermal analysis / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, no. 184, LQE2012-33, pp. 41-46, 2012年8月. | |
| 資料番号 | LQE2012-33 | |
| 発行日 | 2012-08-16 (R, EMD, CPM, OPE, LQE) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | R2012-29 EMD2012-35 CPM2012-60 OPE2012-67 LQE2012-33 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | LQE CPM EMD OPE R |
| 開催期間 | 2012-08-23 - 2012-08-24 |
| 開催地（和） | 東北大学電気通信研究所 |
| 開催地（英） | Tohoku Univ. |
| テーマ（和） | 光部品・電子デバイス実装技術・信頼性、及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | LQE |
| 会議コード | 2012-08-LQE-CPM-EMD-OPE-R |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | GaInAsP/InP半導体薄膜DFBレーザの電流注入動作と熱特性解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Current Injecting Operation and Thermal Analysis of GaInAsP/InP Membrane DFB Laser |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 半導体薄膜レーザ / semiconductor membrane laser |
| キーワード(2)（和/英） | 横方向電流注入 / lateral current injection |
| キーワード(3)（和/英） | 強光閉じ込め / strong optical confinement |
| キーワード(4)（和/英） | 熱特性解析 / thermal analysis |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 土居 恭平 / Kyohei Doi / ドイ キョウヘイ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 進藤 隆彦 / Takahiko Shindo / シンドウ タカヒコ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 二見 充輝 / Mitsuaki Futami / フタミ ミツアキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 雨宮 智宏 / Tomohiro Amemiya / アメミヤ トモヒロ |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 西山 伸彦 / Nobuhiko Nishiyama / ニシヤマ ノブヒコ |
| 第5著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | 荒井 滋久 / Shigehisa Arai / アライ シゲヒサ |
| 第6著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2012-08-23 15:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | LQE |
| 資料番号 | R2012-29, EMD2012-35, CPM2012-60, OPE2012-67, LQE2012-33 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | no.180(R), no.181(EMD), no.182(CPM), no.183(OPE), no.184(LQE) |
| ページ範囲 | pp.41-46 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2012-08-16 (R, EMD, CPM, OPE, LQE) |
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