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光-光スイッチング方法、光-光スイッチング素子およびその製造方法

シーズコード S110007491
掲載日 2011年12月28日
研究者
  • 坂東 弘之
  • 松末 俊夫
  • 高橋 了
技術名称 光-光スイッチング方法、光-光スイッチング素子およびその製造方法
技術概要 光強度の低い光であるパルス列の信号光(図(a))と光強度の高い光であるパルス列の制御光(図(b))を半導体の同一場所に照射したとき、制御光と時間的に重ならない信号光だけが出力光(図(c))として現れ、制御光と重なる信号光は半導体に吸収される。なお、信号光は間欠的、連続的でもよく特に限定されない。また制御光は間欠的、例えばパルス列であることが望ましい。そこでは、時間変化が急峻であると同時に、この動作を実現するために必要な制御光の強度ができるだけ小さいことが望ましい。ここで、信号光の光強度Isは好ましくは、10nJ/cm<Is<1μJ/cmであり、制御光の光強度Icは好ましくは1μJ/cm≦Ic<10J/cmであり、より好ましくは、10μJ/cm<Ic<100mJ/cmである。使用する信号光と制御光の波長は、使用する半導体の基礎吸収端の波長以上であり、該半導体の二光子吸収特性を有する波長の範囲内である。また、制御光、信号光は光強度の点および光パルスの時間幅の点でレーザー光であることが好ましい。
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研究分野
  • 光伝送素子
展開可能なシーズ 連続使用でもパターン効果が生じにくく、光通信波長域で広波長帯域性を有し、高速応答の光-光スイッチングが可能な光-光スイッチング方法;連続使用でもパターン効果が生じにくく、材料設計上の尤度が高く、材料組成を変化させることで光学物性(波長依存性や二光子吸収特性)の最適化が容易であり、作製条件の制限がゆるく、ドーパント、量子準位等の条件設定が不要であり、基板上での作製が容易であり、デバイスの集積化が可能な光-光スイッチング素子;および光-光スイッチング素子を効率よく簡易に製造できる光-光スイッチング素子の製造方法を提供する。
この光-光スイッチング方法および光-光スイッチング素子は、光ゲート、光変調器、波長変換器、光サンプリングオシロスコープ、ルーター等に有用である。さらに、この二光子吸収スイッチング素子1つのみでも、光通信の波長分割多重(WDM)方式のスイッチング素子として利用でき、必要なチャネル数だけ並列にて使用すれば、光時分割多重(OTDM)方式のスイッチング素子として利用できるため、OTDM-WDM通信のスイッチング素子として利用可能である。
用途利用分野 光-光スイッチング素子、二光子吸収スイッチング素子、光ゲート、光変調器、波長変換器
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人 千葉大学, . 坂東 弘之, 松末 俊夫, 高橋 了, . 光-光スイッチング方法、光-光スイッチング素子およびその製造方法. . 2008-06-26
  • G02F   1/35     
  • G02F   1/365    

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