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LED構造のデバイスから単一光子を発生 東京大学と富士通研
富士通研究所、電流駆動で初めて1.55マイクロメートル帯単一光子発生に成功[www.japancorp.net]

Tokyo, Japan, Sept 19, 2007 - (JCN Newswire) - 国立大学法人東京大学 ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構(注1)の荒川泰彦教授らと株式会社富士通研究所(注2)はこのほど共同で、世界で初めて電流注入による波長1.55マイクロメートル(以下 μm)の単一光子(注3)発生に成功しました。電流注入による単一光子発生は、電気信号による直接変調によって単一光子パルスを生成できるため、通常の単一光子発生で用いられる光励起方法と比較して、励起光源の複雑な生成・制御回路などが不要となり、単一光子発生システムのデバイス集積化、コンパクト化、低消費電力化につながります。また波長1.55μm帯は、光ファイバーの伝送損失がもっとも小さく、既存の長距離通信で広く用いられている波長帯であるため、今回の成果は、単一光子の応用分野となる量子暗号通信(注4)の長距離化や、より高い伝送速度の実現につながる、実用上の重要な前進といえます。
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-開発した技術と実験結果
電流注入により波長1.55μm帯の単一光子発生を実現するために、量子ドットを発光ダイオード(LED)構造の中に埋め込み、電流注入により単一の量子ドット発光を実現するデバイス構造を新たに設計し、同時に、設計どおりの構造を実現するためのプロセス技術を開発しました。とくに不純物ドーピング構造、単一量子ドットからの発光を取り出す光学構造やコンタクト電極の新たな形状を考慮するなどで、課題を克服しました。


電流注入による単一光子の発生に世界で初めて成功。その波長が光ファイバの伝送損失がもっとも小さい1.55μmです。その光子を出すデバイスがLED発光ダイオード)構造をとっているということです(通常の発光ダイオードの発行原理とは少々異なると思いますが)。
このような成果の積み重ねでどんどん通信速度が向上するはず。このように、デバイスレベルでの発展が、インターネットの発展を支えています。とても興味深いです。



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研究・開発 | 【2007-09-20(Thu) 02:30:51】 | Trackback:(0) | Comments:(0)
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