GaAs（110）基板上に作製したスピン面発光半導体レーザの発振円偏光スイッチング

摘要

スピン面発光半導体レーザ（Spin VCSEL）は、活性層中の光学遷移選択則を介して電子のスピン偏極に依存した発振偏光が得られるため、スピントロニクスにおける情報の担い手である電子スピンを直接光信号に変換することが可能であり、量子情報システムや光インターコネクションなどへの応用が期待されている.我々はこれまでに、電子スピン緩和時間が非常に長いGaAs（110）基板上の量子井戸を用いたVCSELを作製し、光励起により77Kにおいて0.94という高い円偏光度での発振に成功しているが、今回、その発振円偏光のスイッチング特性について検討し、1GHzでのスイッチングが可能であることを示した.%Spin vertical-cavity surface-emitting lasers (Spin VCSELs) are expected to have potential applications such as quantum information systems and optical interconnections, since spin-dependent lasing polarizations can be obtained via the selection rule of optical transitions in the active layer, which enable it to convert the electron spin polarizations (i.e. the information carrier in spintronics) directly into optical signals. We have so far fabricated a VCSEL based on (HO)-oriented quantum wells on a GaAs substrate that provide a very long spin relaxation time, and demonstrated circularly polarized lasing with a high degree of circular polarization of 0.94 at 77 K. In this paper, we investigated switching of the lasing circular polarizations aiming at the potential applications, and demonstrated 1 GHz switching.