研究内容
垂直回折格子を用いた分布反射型(DR)レーザ
　この研究の目的は簡単な作製プロセス（一度の結晶成長）で高性能な（低しきい値・高効率・単一モード発振）レーザを実現することです。活性層分離型DFBと異なり、DFBの周期構造は活性層の側面にグレーティング（上図の共振器側面についているギザギザ）を付加することにより構成しています。グレーティングを側面に付加することの利点は、一度のエッチングでDFBを構成することができる事と、結晶再成長が必要ない事です。そのため、通常の結晶再成長を必要とするDRレーザと比べて簡単なプロセスでレーザを作製する事が可能です。
　分布反射型レーザ(以下DRレーザ)の構成はDFBとDBRを組み合わせたものです。DFB(Distributed FeedBack)が付加されているレーザは、活性層内部の屈折率が周期的に変化することにより、光の帰還が共振器内部に分布しているので、発振波長の選択性があります。このレーザにおけるDBR（Distributed Bragg Reflector）は、一般的なDBRと違い、波長選択性はなく、ストップバンドと呼ばれる特定の周波数帯の波長を端面において反射する性質があり、高反射率のミラーと同じ役割を持ちます。これらの性質より、DRレーザの特徴はDFBによる単一モード発振とDBRによる低しきい値電流動作、片端面に光出力が集中することです。
　これまで、五次垂直回折格子のDRレーザをパルス駆動にて閾値電流12.4mA、微分量子効率42%、単一モード発振を実現し、また、一次垂直回折格子のDRレーザにおいて室温連続発振を達成し、閾値電流2.8mA、外部微分量子効率28%、SMSR44dBの単一モード発振を実現しました。
　
List of reports
Journal Paper
(1). S. -H. Jeong, H. -C. Kim, T. Mizumoto, J. Wiedmann, S. Arai, M. Takenaka, and Y. Nakano, “Polarization independent all-optical switching in a nonlinear GaInAsP/InP highmesa waveguide with vertically etched Bragg reflector,” IEEE J. Quantum Electron., Vol(38), No(7), pp 706-715, Jul. 2002
　
International Conferences

(1). S.-H. Jeong, H.-C. Kim, T. Mizumoto, J. Wiedmann, S. Arai, M. Takenaka, and Y. Nakano, “Demonstration of polarization insensitive all-optical switching in a highmesa distributed feedback waveguide,” in International Technical Workshop on Contemporary Photonic Technologies (CPT 2002), Tokyo, Japan, January, 2002 (Communication Research Laboratory, Tokyo, 2002) B-5

(2). S. Arai, “InP-Based fine-structuring techniques for photonic devices,” The 14th Int’l Conf. on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM’2002, A6-5, pp. 433-463, Stockholm, Sweden

(3). S. -H. Jeong, H. -C. Kim, T. Mizumoto, J. Wiedmann, S. Arai, M. Takenaka, and Y. Nakano, “Polarization independent all-optical switching employing nonlinear vertical groove DFB waveguide,” Optical Fiber Communication Conference (OFC 2002), Anaheim, USA, Mar., 2002, TuU3

(4). S. -H. Jeong, H. -C. Kim, T. Mizumoto, J. Wiedmann, S. Arai, M. Takenaka, and Y. Nakano, “All-optical polarization independent switching in a nonlinear DFB waveguide with vertically etched grating,” Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/QELS 2002), Long Beach, USA, May, 2002, CMB2

(5). S. -H. Jeong, H. -C. Kim, T. Mizumoto, J. Wiedmann, S. Arai, M. Takenaka, and Y. Nakano, “Polarization independent switching characteristics in a passive highmesa waveguide with vertically etched Bragg reflector,” Conference on Optical Internet and Photonics in Switching (COIN+PS 2002), Cheju Island, Korea, Jul., 2002, PS.MoB5

(6). S. Arai, H.-C. Kim, and J. Wiedmann, “Functional optical devices using vertical grooved DFB and DBR structures,” SPIE International Symposium ITCom, Boston, Massachusetts, (29 July-1 August 2002) 4870-22

(7). H.-C. Kim, H. Kanjo, S. Tamura and S. Arai,: “Distributed Reflector Lasers with First-Order Vertical Gratings,” 7th OptoElectronics and Communications Conference (OECC 2002),　 Yokohama (Japan), July 8-12, 2002.

(8). H.-C. Kim, H. Kanjo, S. Tamura, and S. Arai, “Narrow stripe distributed reflector lasers with first-order vertical grating,” IEEE 18th International Semiconductor Laser Conference (ISLC), Germany, MC1, 2002
　
Meeting Reports

(1). 鄭 錫煥, 金 孝昶, 水本哲弥, ヨルク ウィドマン, 荒井滋久, 竹中 充, 中野義昭, “DFB導波路全光スイッチの偏光無依存動作特性,” 信学技報, PS 2001-87, OFT 2001-84, OPE 2001-128, LQE 2001-114, pp 55-60, 1月, 2002年
(2). H.-C. Kim, H. Kanjo, S. Tamura and S. Arai,: “1.5μm Wavelength Distributed Reflector Lasers with Deeply EtchedVertical Gratings,” 「垂直回折格子を有する1.5μm波長分布反射型レーザ」　Technical Report of IEICE, LQE2002-16 (2002-05), Fukui, May 17, 2002. 電気情報通信学会技術報告会、レーザ・量子エレクトロニクス研究会（５月）、福井、２００２年５月１７日
　
Domestic Conferences

(1). 鄭 錫煥、金 孝昶、水本哲弥、ヨルク ウィドマン、荒井滋久、竹中 充、中野義昭、“DFB導波路形偏光無依存全光スイッチ,” 電気情報通信学会総合大会、東京、2002年3月、シンポジウムセッション、SC-4-4
(2). H.-C. Kim, H. Kanjo, S. Tamura, and S. Arai,: “Distributed Reflector (DR) Laser with First Order Vertical Grating (VG),”「 一次垂直回折格子分布反射型(DR)レーザ」 The 49th Spring Meeting, 2002; The Japanese Society of Applied Physics and Related Societies, 29a-YS-11 DigestIII-pp.1145, Kanagawa, Mar. 23-29, 2002.