量子フォトニックデバイスの研究

 阪大フロンティア研究機構 研究テーマ

導波型非線形光学デバイスに関する研究

 強誘電体結晶(LiNbO3等)光導波路を用いた非線形光学波長変換(高調波・和・差周波発生)デバイスの研究を行っている。将来の光通信波長域の飛躍的拡大と稠密化をめざす波長集積・操作フォトニクスのキーデバイスとして期待されている。理論解析と設計、非線形光学導波路・位相整合構造形成技術の確立、可視~紫外コヒーレント光発生デバイス、波長多重(DWDM)光通信用波長変換デバイスの作製・評価・改善、多波長一括変換や分散補償など高度な応用の理論的検討を行っている。

超高速光信号処理デバイスに関する研究

 ピコ秒・フェムト秒の超短光パルスで駆動し超高速光信号処理を行う導波型非線形光学デバイスの研究を行っている。テラbit/s級の超高速光時分割多重(OTDM)光通信などに多くの応用が期待される。デバイス構成と動作原理の考案、理論設計、超高速動作のシミュレーション、光サンプリングデバイスや各種光制御光スイッチなどの作製と実験を行っている。

希土類ドープ導波路レーザに関する研究

 稀土類元素(Nd,Er,Yb)をドープしたLiNbO3導波路を用いた小型・高機能固体レーザを研究している。理論設計、特性解析、Nd,Er,Ybドープ導波路作製技術の確立、導波路レーザの作製と評価、集積自己高調波発生レーザ、集積Qスイッチパルスレーザなどの高機能化について研究している。

集積量子井戸半導体レーザに関する研究

 半導体量子井戸構造をもつ高機能・高性能レーザの研究を行っている。集積化に適しコヒーレンスの高いDFBレーザ/DBRレーザの設計、理論解析、作製、性能改善、結合器集積平行ビーム出力半導体レーザ、パワー増幅器集積高出力高コヒーレンス半導体レーザ、高出力可変波長半導体レーザ、集積超短パルス半導体レーザなどの設計・作製・評価を行っている。

半導体モノリシック光集積回路に関する研究

 量子井戸レーザと受動素子や光検出器などのモノリシック集積(同一材料ワンチップ集積)による光集積回路の研究を行っている。集積用素子の設計・作製、量子井戸無秩序化バンドギャップ制御技術の確立、光集積ディスクピックアップ、集積干渉計型光センサ、集積バイオ光センサデバイスなど具体的応用のための複雑な機能を持つモノリシック光集積回路の作製・評価を行っている。

集積量子光学デバイスに関する基礎研究

 将来の光子を用いた量子情報通信・処理のため、種々量子光学機能を果たす集積デバイスの実現が望まれている。レーザ光波の量子雑音、非線形光学デバイスによる光波の量子状態の制御と変換、超低雑音光増幅、位相感応光増幅、相関光子対発生などの理論解析を行っている。また半導体レーザや非線形光学デバイスを用いたサブポアソン光・スクイズド光(超量子限界低雑音光)の発生と検出の理論的・実験的検討を行っている。平成14年度からは大阪大学フロンティア研究機構研究課題「量子フォトニックデバイスの研究」として研究を行っている。

集積光電子デバイス作製装置・技術開発

 集積光電子デバイス作製は曲線パターンなど独特の性格を持つナノメータ領域の超微細加工を必要とする。集積光電子デバイス作製の観点から、電子ビーム描画、強誘電体周期分極反転構造形成、イオンエッチングなどの作製装置・技術の開発・改善を行っている。

以前の研究

 以前の研究をすこし説明します。