へテロ接合型2次元GaAsフォトニック結晶導波路とInAs量子ドット融合による超小型多波長近赤外光源の開発

摘要

近赤外多波長光源は、光通信や生体·医療イメージングなど様々な分野で用いられている。この光源デバイスの更なる小型集積化は、システムの高速処理、低消費電力化など多くのメリットを生み出すと考えられ、我々は、自己組織化InAs量子ドットと2次元フォトニック結晶導波路(PC-WG)というナノフォトニクス材料を用いて、超小型の近赤外多波長光源を提案、開発している。提案する光源は、構造パラメータを制御した複数のPC-WGを直列に接合したヘテロ接合型PC-WG(Ht-PC-WG)構造であり、各PC-WGのスローライト領域でパーセル効果によって増幅されたInAs-QDからの自然発光が、隣接するPC-WGモードに結合、伝搬して単一の出射端から取り出されることで多波長光源を実現する。本研究では、このHt-PC-WGの作製および光学評価を行い、提案光源の動作原理の実験的な検証を行った。