講義概要

量子効果を基礎とする光半導体デバイスについて，基本的な動作原理，特徴，構造，特性，応用分野との関連について理解を深めることを目的とする。前半で は，量子光半導体デバイスの代表として，半導体レーザを取り上げる。低温（77K）でのGaAs-pn接合半導体による初めてのレーザ発振から， AlGaAs/GaAs二重へテロ構造による室温連続動作の成功，きわめて短い動作寿命の克服，横モード不安定現象の解明に基づく単一横モード化，長波長 帯光ファイバ通信用の新しいInGaAsP/InP材料系の開拓，単一軸モード発振の実現などの歴史的な研究開発の跡を振り返る。特に，光ファイバ通信の 光源として，研究開発から実用化の過程において，システム側の要求にデバイス側どう応え，総合でシステムの技術革新を達成してきたかと言う点に光を当て る。後半では，半導体レーザ以外の主要な量子光半導体デバイスとして，光変調器，光増幅器，波長変換デバイス，および集積光デバイスなどの動作原理と性能 について紹介する。