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講演抄録/キーワード
講演名 2015-05-21 13:20
電流注入形半導体薄膜分布反射型レーザの室温連続動作
平谷拓生井上大輔冨安高弘厚地祐輝福田 快雨宮智宏西山伸彦荒井滋久東工大LQE2015-1 エレソ技報アーカイブへのリンク:LQE2015-1
抄録 (和) 近年のLSIは素子の微細化による高性能化を進める一方で、配線層上部のグローバル配線において、信号遅延や発熱などが問題となっている。これらの問題を解決する方法の一つとして、電気配線を光配線に置き換えることが挙げられており、様々な研究が行われている。我々はLSI上光配線を目的として、低消費電力・高効率動作が期待できるIII-V族半導体薄膜構造レーザを提案し、横方向電流注入構造による低電流動作を実現すると共に、その低消費電力・高速動作可能性の理論検討を行ってきた。今回、半導体薄膜分布反射型レーザを試作し、DFB構造より優れた片方向出力特性を得た。DFB領域長30 $mu$m、DBR領域長90 $mu$m の素子において、しきい値電流250 $mu$A、前端面からの外部微分量子効率はDFB構造素子の2.7倍の11%および光出力の前後比6.7を得た。また、位相シフトを導入したDFB領域長80 $mu$m、DBR領域長200 $mu$mの素子においては、しきい値電流250 $mu$A(量子井戸単層あたりの電流密度90 $A/cm^2/well$)、前端面からの外部微分量子効率8%が得られた。 
(英) Recent LSI has improved the performance according to the scaling law, while some problems such as signal delay and Joule heating have occurred in the global wire. As one of attractive methods to solve these problems, an introduction of optical interconnects into the LSI has been proposed. For this purpose, we have proposed III-V semiconductor membrane lasers for low power consumption and high efficiency operation, and demonstrated low threshold operation by adopting a lateral-current-injection (LCI) structure. Theoretical investigations of their capabilities of low power consumption and high-speed modulation were also done. This time, we realized semiconductor membrane distributed reflector (DR) laser with low power consumption and high efficiency operation. For the membrane DR laser with the DFB section length of 30 $mu$m and the DBR section length of 90 $mu$m, the threshold current of 250 $mu$A, the external quantum efficiency at front side of 11%, which was 2.6 times of that of a membrane DFB laser, and the output power ratio from the front to the rear side of 6.7 were obtained. On the other hand, for a $lambda$/4-phase shifted membrane DR laser with the DFB section length of 80 $mu$m and the DBR section length of 200 $mu$m, the threshold current of 250 $mu$A (threshold current density of 90 A/$cm^2$/well) and the external quantum efficiency at front side of 8% were also obtained.
キーワード (和) 半導体レーザ / 薄膜レーザ / 分布反射型レーザ / 表面回折格子 / 強光閉じ込め / / /  
(英) semiconductor laser / membrane laser / distributed reflector laser / surface grating / strong optical confinement / / /  
文献情報 信学技報, vol. 115, no. 46, LQE2015-1, pp. 1-6, 2015年5月.
資料番号 LQE2015-1 
発行日 2015-05-14 (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 LQE2015-1 エレソ技報アーカイブへのリンク:LQE2015-1

研究会情報
研究会 LQE LSJ  
開催期間 2015-05-21 - 2015-05-22 
開催地(和) 金沢能楽美術館 
開催地(英)  
テーマ(和) 量子光学,非線形光学,超高速現象,レーザ基礎,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 2015-05-LQE-LSJ 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 電流注入形半導体薄膜分布反射型レーザの室温連続動作 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Room-temperature continuous-wave operation of current-injection-type semiconductor membrane distributed-reflector laser 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 半導体レーザ / semiconductor laser  
キーワード(2)(和/英) 薄膜レーザ / membrane laser  
キーワード(3)(和/英) 分布反射型レーザ / distributed reflector laser  
キーワード(4)(和/英) 表面回折格子 / surface grating  
キーワード(5)(和/英) 強光閉じ込め / strong optical confinement  
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) 平谷 拓生 / Takuo Hiratani / ヒラタニ タクオ
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) 井上 大輔 / Daisuke Inoue / イノウエ ダイスケ
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) 冨安 高弘 / Takahiro Tomiyasu / トミヤス タカヒロ
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) 厚地 祐輝 / Yuki Atsuji / アツジ ユウキ
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) 福田 快 / Kai Fukuda / フクダ カイ
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) 雨宮 智宏 / Tomohiro Amemiya / アメミヤ トモヒロ
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)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 西山 伸彦 / Nobuhiko Nishiyama / ニシヤマ ノブヒコ
第7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8著者 氏名(和/英/ヨミ) 荒井 滋久 / Shigehisa Arai / アライ シゲヒサ
第8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)
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講演者 第1著者 
発表日時 2015-05-21 13:20:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 LQE 
資料番号 LQE2015-1 
巻番号(vol) vol.115 
号番号(no) no.46 
ページ範囲 pp.1-6 
ページ数
発行日 2015-05-14 (LQE) 


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