InAs QD－SOA とリング共振器を集積した光論理ゲート素子の超高速（160Gb／s）論理動作の数値解析による検討

摘要

We analytically investigate the dynamic behaviors of the proposed optical XNOR and AND logic gate devices, with a monolithically-integrated highly-stacked InAs quantum dots structure SOA grown with the strain compensation technique and ring resonators. The calculated results indicate that the optical logic device can operate the logic gate functions at 160Gb/s RZ signals with large eye opening, the value of which is estimated to be 90.3%, being unrealizable for the bulk-type SOA. And we show the potential of this device for routing signal processing in ultra-fast photonic network system.%我々は、全光ネットワークにおけるキーデバイスである半導体光増幅器（SOA）とリング共振器をInP基板上に集積し、SOA の相互利得変調と四光波混合、リング共振器のフィルタ機能を用いた光論理ゲート（XNOR、AND）素子を提案し、検討してきた。レート方程式を用いた伝達行列法による数値解析により、超高速動作が期待される歪補償技術を用いた多重積層InAs量子ドット構造のSOA と、高分子材料を用いたリング共振器による光論理ゲート素子が160Gb/sのRZ入力信号に対してXNOR 論理ゲート動作をすることを示した。この時のアイパターン波形はアイ開口率90.3％という値であり、バルク型SOAと比較して非常に良好な波形が得られている。