Presentation Information
[C-3_C-4-37]1550nm帯QD-SOAにおける四光波混合の生成効率評価
〇Sayaka Tanaka1,2, Naoya Chiyo1,2, Atsushi Matsumoto2, Shinya Nakajima2, Toshimasa Umezawa2, Kouichi Akahane2, Satoshi Shinada2, Tomohiro Maeda1,2, Hideyuki Sotobayashi1 (1. Aoyama Gakuin University, 2. National Institute of Information and Communications Technology)
Keywords:
Quantum Dot,Semiconductor Optical Amplifier,QD-SOA,Four-Wave Mixing
四光波混合 (FWM)は高速信号への適用や位相情報を保持した波長変換が可能であり、オールフォトニクス・ネットワーク (APN)に適した波長変換効果として注目されている。FWMに用いられる非線形媒質として、高速応答性などの観点から量子ドット半導体光増幅器 (QD-SOA)が有望である。QD-SOAでは発生したアイドラ光の増幅による高い変換効率が期待できる。そこで本研究では1550 nm帯QD-SOAにおけるFWMの特性評価を行った。ポンプ光は+0～+17 dBm、1550 nmとし、シグナル光は+5 dBm、1535～1565 nmに設定した。また、アイドラ光の出力光パワーとシグナル光の入力光パワーの比をFWM効率とし、結合損失を補償した。ポンプ光パワー+17 dBmでの各注入電流におけるFWM効率の離調度依存性を評価した。各電流において離調度+1 nmで最大効率を示した。これは利得スペクトルや非線形効果の影響と考えられる。一方、電流の増加および離調度|Δλ|の減少に伴い変換効率は向上し、最大で−12.0 dBを示した。利得特性は450 mAで減少し始めた一方、FWM効率は向上したことから、利得特性以外の非線形効果の寄与が示唆される。また、離調度|Δλ|の減少による変換効率の向上はシグナル光およびアイドラ光の波長が利得ピークに近づくためと考えられる。次に、注入電流350 mA、離調度−5～+5 nmでポンプ光パワー依存性を評価した。各ポンプパワーで離調度|Δλ|が小さいほど高い変換効率が得られた。どの離調度でもポンプパワーの増加に伴い変換効率は向上し、ポンプパワーが+10 dBmを超えると飽和傾向を示した。これは高ポンプパワー領域でのQD-SOA内部のキャリア消費による利得飽和が原因と考えられる。今後はFWM効率に与える測定条件などの影響を詳細に評価し、効率の最大化を目指す。