光透過タイプ半導体空間光変調パネルの実用化

Material type: 文書・図像類

Author: 桑村, 有司ほか

Publisher: 金沢大学理工研究域電子情報通信学系

Publication date: 2008-05

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

NDC: -

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Note (General)：: 光コンピュータシステムの確立は光エレクトロニクス分野の発展とって望まれている。空間光変調パネルはこれらのシステムのキーデバイスになるであろう。我々は,高速動作,高い消光比,高密度集積可能という特徴を持った光透過タイプの半導体光空間変調パネルを提案し,その開発を行ってきた。2006〜2007年における...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 光透過タイプ半導体空間光変調パネルの実用化
Author/Editor: 桑村, 有司
Kuwamura, Yuji
Author Heading: 桑村, 有司
Kuwamura, Yuji
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学理工研究域電子情報通信学系
Publication Date: 2008-05
Publication Date (W3CDTF): 2008-05
Alternative Title: Practical use of transmission type semiconductor spatial light modulator panel
Periodical title: 平成19(2007)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2007 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2006-2007
Volume: 2006-2007
Pages: 9p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 光変調器
スマートピクセル
面型光変調器
並列光情報処理
光コンピュータ用素子
フランツ・ケルディシュ効果
光制御
光デバイス
Optical modulator
Smart pixel
Panel-type optical modulator
Parallel optical information processing
Element for optical computer
Franz-Keldvsh effect
Light control
Optic device
Target Audience: 一般
Note (General): 光コンピュータシステムの確立は光エレクトロニクス分野の発展とって望まれている。空間光変調パネルはこれらのシステムのキーデバイスになるであろう。我々は,高速動作,高い消光比,高密度集積可能という特徴を持った光透過タイプの半導体光空間変調パネルを提案し,その開発を行ってきた。2006〜2007年におけるこの研究では,1)光変調画素の高速化,2)消費電力の低減,3)挿入損の低減,4)光入力信号による光演算の実現,5)空間光変調パネルの実現とピクセルの大規模集積化(1000×1000)などの目標について研究を行ない,以下の結果が得られた。1.高速化:光変調画素の寸法を60×60μm^2まで小型化することで画素の電気容量を小さくし,動作速度は120MHzまで高速化できた。2.消費電力の低減:画素構造中の半導体不純物濃度を最適化した。その結果,画素の消費電力は従来の1/10まで低減され,0.1mWとなった。3.挿入損の低減:AlGaAs材料を使って画素中の吸収損を低減することによって挿入損を4dBに低減した。(従来素子の挿入損10dB)4.光信号による光論理演算の実現:ヘテロパイポーラ光トランジスタと上記光変調画素を集積化し,光入力信号を使って光出力強度をコントロールできる光反転動作が実現された。5.光変調パネルの実現:6行7列の光変調パネルを作製し、文字画像の光出力できることを実証した。なお、1000×1000の大規模集積化の実現するまでには至らなかったが、微細加工技術及びプロセス技術の改善や多数の画素への電気配線の方法などを検討し,大規模集積化に向けての基礎技術を開発した。
Establishment of optical computing systems is expected for further development of optoelectronics. Spatial light modulation panels are going to be key devices in these systems. We have proposed the semiconductor-based spatial light modulation-panel of the optical transmission type with the feature such as the high-speed operation, the high extinction ratio and the large-scale integration. In this research between 2006 and 2007 years, the targets such as 1) the speed-up of the modulation pixel, 2) the decrease of power consumption, 3) the decrease of the insertion loss, 4) achievement of optical operation with light input signal and 5) Achievement of light modulator panel and making to the large-scale integration of pixels (1000 x 1000) were researched and the following results were achieved.1. Speed-up: The capacity of the pixel was decreased by miniaturizing the size of the pixel to 60 u m^2 corner level, and operation speed was able to be speed up to 120MHz.2. Economizing electric power: The densities of impurities in semiconductor pixel structure were optimized. As a result, the power consumption of the pixel has decreased to past 1/10 and become 0.1mW.3. the decrease of the insertion loss: The value of the insertion loss was able to be reduced up to 4dB by decreasing the absorption loss in this device with the AlGaAs material. (Insertion loss 10dB of element in the past)4. Achievement of optical operation with light signal: The hetero bipolar phototransistor and the above-mentioned modulation pixel were integrated, and an optical reversing operation to control optical output intensity by the optical input signal achieved.5. Achievement of light modulator panel: 6×7 light modulator panel was made, and the optical output-power of the character image was confirmed. Though the integration of 1000 X 1000 was not able to be achieved.
研究課題/領域番号:18560033, 研究期間(年度):2006-2007
出典：「光透過タイプ半導体空間光変調パネルの実用化」研究成果報告書　課題番号18560033 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成
DOI: 10.24517/00053969
Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=47645&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=47645&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
Access Restrictions: 限定公開
Rights (production): CC BY-NC-ND
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18560033/
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA