NDLI: Silicon Photonic Wavelength Tunable Laser Diode for 1.2 mm Wavelength Range Using InAs Quantum Dot Optical Amplifier

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Silicon Photonic Wavelength Tunable Laser Diode for 1.2 mm Wavelength Range Using InAs Quantum Dot Optical Amplifier

Content Provider	Semantic Scholar
Author	Kita, Tomohiro
Copyright Year	2015
Abstract	1.2μm 帯シリコンフォトニック波長可変レーザ Silicon Photonic Wavelength Tunable Laser Diode for 1.2 μm Wavelength Range Using InAs Quantum Dot Optical Amplifier 北智洋、山本直克、川西哲也、山田博仁 1 (1.東北大工、2.NICT) Tomohiro Kita, Naokatsu Yamamoto, Tetsuya Kawanishi, Hirohito Yamada (1.Tohoku Univ. , 2.NICT.) E-mail: tkita@ecei.tohoku.ac.jp シリコンフォトニクスを用いて作製した波長可変フィルタを外部共振器として用いたシリコンフォトニック波長可変レーザは、非常に小型でありながら狭線幅発振が可能であることからデジタルコヒーレント光通信用光源として有望な事が示されている[1]。一方で波長分割多重方式を基盤とする光通信システムの大容量化を目的として、これまで光通信には用いられなかった 1.0~1.3 μm(1.0~1.26 μm; T バンド, 1.26~1.32 μm; O バンド)を用いた光通信システムの研究がすすめられている[2]。本研究ではサブナノ層間分離(SSNR)技術を用いて成膜した高均一な InAs ドットを高密度に集積させた化合物半導体光増幅器(SOA)とシリコンフォトニクスを用いて作製した超小型波長可変フィルタを組み合わせた 1.2 μm 帯用波長可変レーザを開発した。図 1 に試作した波長可変フィルタの顕微鏡写真を示す。入射光は幅 400 nm、高さ 220 nm のシリコン細線導波路によって構成された異なる Free spectral range (FSR)をもつリング共振器によってドロップされる波長のみが反射される。即ち二つのリング共振器のバーニア効果によって反射波長が選択される。リング共振器の FSR は、それぞれ 672 GHz、731 GHz であり約 50 nm の範囲でシングルモード発振をするよう設計されている。リング共振器上に設置した Ta マイクロヒータを通電加熱すると、シリコンの持つ大きな熱光学定数によって低消費電力での波長制御が可能である。波長可変フィルタをスポットサイズコンバータを介して、片端面に無反射コーティングを施した 1.2 μm 帯用量子ドット SOA と結合し、発振特性を評価した。長さ 2 mm のリッジ導波路型量子ドット SOA への注入電流を変化させた際の出力光強度を図 2 に示す。明瞭なレーザ発振が確認され閾値電流は 260 mA であった。注入電流 400 mA での発振スペクトルを図 3 に示す。40 dB 以上のサイドモード抑圧比でのシングルモード発振が確認でき、波長可変フィルタによって波長選択できている事が確認できる。さらにマイクロヒータの通電加熱によって 1.22~1.25μm の範囲での波長可変動作が得られた。本波長可変レーザは、シリコンフォトニクスの光通信分野での利用帯域の拡大に留まらず、光断層イメージング用光源といった新たな応用展開も期待できる。謝辞本研究は、総務省戦力的情報通信研究開発推進事業若手 ICT研究者等育成型研究開発の支援のもとに実施された。参考文献 [1] T. Kita, K. Nemoto, and H. Yamada, IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron., 20, 8201806 (2014). [2] N. Yamamoto, K. Akahane, T. Kawanishi, H. Sotobayashi, Y. Yoshioka, and H. Takai, Jpn. J. Appl. Phys., 51, 02BG08 (2012).
File Format	PDF HTM / HTML
Alternate Webpage(s)	https://confit.atlas.jp/guide/event-img/jsap2015s/12p-A16-13/public/pdf?type=in
Language	English
Access Restriction	Open
Content Type	Text
Resource Type	Article

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