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消費エネルギー13 fJで1ビット伝送する超小型高速埋め込みヘテロ構造フォトニック結晶レーザー

Nature Photonics 4, 9 doi: 10.1038/nphoton.2010.177

<p> CMOS集積オンチップ・フォトニック・ネットワークの実現には、数千のレーザーを1個のチップに集積しなければならないため、非常に低い消費電力でナノ共振器レーザーを直接変調できることが不可欠である。今回我々は、光学的ポンピングによる室温での超小型InP/InGaAsP埋め込みヘテロ構造フォトニック結晶レーザーの高速直接変調（3 dB変調帯域幅が5.5 GHz）について示す。1ビットを伝送するのに必要なエネルギーは、13 fJと見積もられている。また、我々は、1.5 µWのしきい値入力光強度を実現している。これは、あらゆるタイプのレーザーの室温連続波動作で観測された値の中で最低である。0.44 µWという最大シングルモードファイバー出力は、我々の知る限り、室温連続波動作のフォトニック結晶ナノ共振器レーザーで最高である。埋め込みヘテロ構造の実現によって、優れたデバイス性能が得られ、活性領域温度が低下し、キャリアが共振器内に効果的に閉じ込められる。</p>
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