量子井戸のサブバンド間遷移を用いた超高速光制御光変調

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近年、半導体量子井戸におけるサブバンド間遷移が大きな注目を集めている。これは、その実励起緩和が非常に速く、かつ、その双極子モーメントが非常に大きいためである。また、同じ材料系を用いて遷移波長を幅広く変え得るという利点もある。すでに中〜遠赤外領域における受光素子が実現され、また最近ではサブバンド間遷移によるレーザ発振も報告されている。これまで半導体量子井戸の光学特性については、主に通常のバンド間遷移か、あるいは上述のサブバンド間遷移か、いずれにせよ一方のみに起因する現象が注目を集めてきた。ここで新たな視点として両者の複合を考えると、そこに新たな光非線形現象が期待できる。我々は、このような光非線形現象の利用を提案し、特にn型不純物を添加した量子井戸における、サブバンド間(共鳴)光によるバンド間(共鳴)光の変調について、理論および実験的な検討を重ねてきた。この変調方式では、サブバンド間遷移の実励起緩和が非常に速いため、実励起を用いる(よって高効率)にもかかわらずピコ秒程度の超高速変調が期待できることが特長である。また我々は無添加量子井戸を用いた仮想励起によるフェムト秒台の変調についても検討を行っているが、以下では前者の変調方式について述べる。
社団法人電子情報通信学会の論文
1996-09-18

量子井戸のサブバンド間遷移を用いた超高速光制御光変調

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