InGaAs／InAlAs五層非対称結合量子井戸マッハ・ツェンダー光変調器の特性改善

摘要

Five-layer Asymmetric Coupled Quantum Well (FACQW) is a potential tailored quantum well suited for high-performance optical modulators and switches. InGaAs/InAlAs FACQW Mach-Zehnder optical modulators were fabricated by molecular beam epitaxy and low-voltage DC operation (V_π L=1.2 Vmm) at 1.55 μm was obtained. The large refractive change is mainly due to the unique quantum confined Stark effect (QCSE) of the FACQW. In addition, we redesigned the FACQW structure to reduce the operation voltage. As a result, a new FACQW structure with lower absorption loss and lower operation voltage was found. The electrorefractive effect of the new FACQW structure was theoretically discussed.%低い印加電界で大きな屈折率変化を得ることができるInGaAs／InAlAs五層非対称結合量子井戸（FACQW）をコア層に用いたY分岐マッハ・ツェンダー光変調器を分子線エビタキシー法及びウェットプロセスで作製し，1.55μm，TEモードにおいて低電圧変調動作（V_π・L＝1.2Vmm）を確認した．変調動作に寄与した屈折率変化はFACQW における特殊な量子閉じ込めシュタルク効果であると考えられる．また，変調特性の更なる効率化を目指しFACQW ポテンシャル構造の再設計を試みた．その結果，基礎吸収端波長をブルーシフトさせることで動作波長帯域における吸収損失を低減し，かつより低電圧での変調動作が期待できるFACQW ポテンシャル構造を見出すことができた．