JPS6344132A - 量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器 - Google Patents
量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器Info
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- JPS6344132A JPS6344132A JP61188856A JP18885686A JPS6344132A JP S6344132 A JPS6344132 A JP S6344132A JP 61188856 A JP61188856 A JP 61188856A JP 18885686 A JP18885686 A JP 18885686A JP S6344132 A JPS6344132 A JP S6344132A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、組成の異なる多層薄膜からなる量子、井戸を
用いたスペクトル分析用受光器に関する。
用いたスペクトル分析用受光器に関する。
光フアイバーケーブルを媒体とする光通信によれば、通
信容量が従来の電線ケーブルを媒体とする電気通信に比
べて飛躍的にのびるのが特長である。通信技術や半導体
の製造技術等の進歩に伴い、この光通信が注目され、今
後の情報通信の主役となるべく脚光を浴びてきた。特に
光通信では、光信号の伝送、光信号の選択演算処理、電
気信号との変換等に使用される各種デバイスの開発が重
要な課題になり、その研究、開発が盛んに行われている
。
信容量が従来の電線ケーブルを媒体とする電気通信に比
べて飛躍的にのびるのが特長である。通信技術や半導体
の製造技術等の進歩に伴い、この光通信が注目され、今
後の情報通信の主役となるべく脚光を浴びてきた。特に
光通信では、光信号の伝送、光信号の選択演算処理、電
気信号との変換等に使用される各種デバイスの開発が重
要な課題になり、その研究、開発が盛んに行われている
。
ところで、光信号の選択演算処理のための１デバイスと
して、入射するスペクトルを識別、選択するためスペク
トル分析用受光器の出現が望まれ、その実現のための研
究が盛んに行われている。このスペクトル分析用受光器
では、幅広い波長のスベクトルを精度よく識別でき、ま
た選択できることが必要である。
して、入射するスペクトルを識別、選択するためスペク
トル分析用受光器の出現が望まれ、その実現のための研
究が盛んに行われている。このスペクトル分析用受光器
では、幅広い波長のスベクトルを精度よく識別でき、ま
た選択できることが必要である。
しかしながら、上記の如き入射するスペクトルを識別、
選択するためスペクトル分析用受光器は、電気的な素子
を使用しないもの等従来も幾つかはあったが、精度、使
用の容易性、装置としてのコンパクト性等で種ヤの問題
を有し、光信号の処理デバイスとして満足できる素子は
まだ開発されていないのが現状である。
選択するためスペクトル分析用受光器は、電気的な素子
を使用しないもの等従来も幾つかはあったが、精度、使
用の容易性、装置としてのコンパクト性等で種ヤの問題
を有し、光信号の処理デバイスとして満足できる素子は
まだ開発されていないのが現状である。
本発明は、上記の考察に基づくものであって、構造が単
純で、精度良くスペクトルを識別、選択することができ
る量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器を提供する
ことを目的とする。
純で、精度良くスペクトルを識別、選択することができ
る量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器を提供する
ことを目的とする。
そのために本発明の量子井戸を用いたスペクトル分析用
受光器は、組成の異なる多層薄膜からなり特定の波長領
域で光の吸収特性が高吸収係数から低吸収係数に変移す
る量子井戸を複数積層し、光が入射することによって多
層薄膜から得られる電流を基に入射光スペクトルを検出
することを特徴とするものである。
受光器は、組成の異なる多層薄膜からなり特定の波長領
域で光の吸収特性が高吸収係数から低吸収係数に変移す
る量子井戸を複数積層し、光が入射することによって多
層薄膜から得られる電流を基に入射光スペクトルを検出
することを特徴とするものである。
本発明の量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器では
、量子井戸を積層してフィルタ及び検出器として用いる
ので、量子井戸の光吸収特性が印加する電圧に依存する
ことを利用して光吸収特性を変え、所望の波長の除去や
検出を任意に行うことができ、入カスベクトルの識別、
選択を精度良く行うことができる。
、量子井戸を積層してフィルタ及び検出器として用いる
ので、量子井戸の光吸収特性が印加する電圧に依存する
ことを利用して光吸収特性を変え、所望の波長の除去や
検出を任意に行うことができ、入カスベクトルの識別、
選択を精度良く行うことができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明の量子井戸を用いたスペクトル分析用受
光器の１実施例を説明するだめの図、第２図は量子井戸
の光吸収特性を示す図、第３図はフィルタと検出器との
組み合わせ構成例を示す図、第４図は検出波長の設定例
を説明するための図である。
光器の１実施例を説明するだめの図、第２図は量子井戸
の光吸収特性を示す図、第３図はフィルタと検出器との
組み合わせ構成例を示す図、第４図は検出波長の設定例
を説明するための図である。
第１圓において、１は第１の多層薄膜、２は第２の多層
薄膜、３は第３の多１層膜、４．５．１７と１８は薄膜
、６．７．１４．１５と１６は電掻、１１ ト１２４ｆ
ｉｉ源、１３は抵抗を示す。
薄膜、３は第３の多１層膜、４．５．１７と１８は薄膜
、６．７．１４．１５と１６は電掻、１１ ト１２４ｆ
ｉｉ源、１３は抵抗を示す。
量子井戸構造は、成る組成のＦｊｌ膜がそれと異なる組
成の薄膜により挟み込まれた多重量子井戸である。量子
井戸は′、入射光に対する吸収特性が第２図のようにな
り、成る波長以下の光に対して高い吸収係数をもつ、こ
の境界の波長は、例えば量子井戸を構成する薄膜にＧａ
Ａｓ、これを挟み込む薄膜にＡｌＧａＡｓを使用した場
合には８０００人程度１またｌ ｎＧａＡｓに対してＩ
ｎＡｌＡ３を使用した場合には１．５μ（ミクロン）程
度になり、材料及び膜厚により境界の波長を選ぶことが
できる。また、この境界の波長は、電圧を加えると長波
長側にシフトするという特性を有する。
成の薄膜により挟み込まれた多重量子井戸である。量子
井戸は′、入射光に対する吸収特性が第２図のようにな
り、成る波長以下の光に対して高い吸収係数をもつ、こ
の境界の波長は、例えば量子井戸を構成する薄膜にＧａ
Ａｓ、これを挟み込む薄膜にＡｌＧａＡｓを使用した場
合には８０００人程度１またｌ ｎＧａＡｓに対してＩ
ｎＡｌＡ３を使用した場合には１．５μ（ミクロン）程
度になり、材料及び膜厚により境界の波長を選ぶことが
できる。また、この境界の波長は、電圧を加えると長波
長側にシフトするという特性を有する。
従って、ここに加える電圧を制御することによって吸収
特性を変えることができる。特定の波長、例えば第２図
に示すＡ８では、高い吸収係数をもつ状態と低い吸収係
数をちり状態との切り換えが可能になる。
特性を変えることができる。特定の波長、例えば第２図
に示すＡ８では、高い吸収係数をもつ状態と低い吸収係
数をちり状態との切り換えが可能になる。
本発明に係る量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器
は、第１図の構成で示すように原理としてこの多層薄膜
の量子井戸を単位として、複数の多層薄膜１〜３を積層
し、これらの層をフィ・ルタやスペクトル検出器として
用いるものである。
は、第１図の構成で示すように原理としてこの多層薄膜
の量子井戸を単位として、複数の多層薄膜１〜３を積層
し、これらの層をフィ・ルタやスペクトル検出器として
用いるものである。
例えば第２図に示す吸収特性Ｃ１を第１の多層薄膜１に
、吸収特性Ｃ２を第２の多層７１膜２に、吸収特性Ｃ３
を第３の多層薄膜３に与えたとすると、Ａ１、Ａ２、メ
、のいずれの波長の光が入力したかを識別する場合、λ
、の波長スペクトルが入力したときには、主として出力
信号ＤＴ、が高出力となり、Ａ２の波長スペクトルが入
力したときには、主として出力信号ＤＴ、が高出力とな
り、Ａ３の波長スペクトルが入力したときには、出力信
号ＤＴｆｆのみが高出力となる。このようにして人力波
長の識別が容易に行える。また、各出力１３号ＤＴ、〜
Ｄｒ）のそれぞれのレベルを演算処理することによって
入力波長を識別することも可能である。
、吸収特性Ｃ２を第２の多層７１膜２に、吸収特性Ｃ３
を第３の多層薄膜３に与えたとすると、Ａ１、Ａ２、メ
、のいずれの波長の光が入力したかを識別する場合、λ
、の波長スペクトルが入力したときには、主として出力
信号ＤＴ、が高出力となり、Ａ２の波長スペクトルが入
力したときには、主として出力信号ＤＴ、が高出力とな
り、Ａ３の波長スペクトルが入力したときには、出力信
号ＤＴｆｆのみが高出力となる。このようにして人力波
長の識別が容易に行える。また、各出力１３号ＤＴ、〜
Ｄｒ）のそれぞれのレベルを演算処理することによって
入力波長を識別することも可能である。
次に２つの多層薄膜を使った波長識別装置の例を説明す
る。第３図において、２つの多層薄膜のうち、光が入射
する前方の多層薄膜をフィルタ層とし、後方の多５層薄
膜を検出層としている。そして、フィルタ層には電源１
１により所定の電圧を印加し、同様に検出層にも電源１
２により所定の電圧を印加する構成としている。これら
フィルタ層及び検出層、それぞれの多層薄膜は、先に述
べたように光の吸収から透過に変移する波長が電圧に依
存するものである。従って、波長λ、を検出する場合に
は第４図■と■がそれぞれフィルタ層と検出層の吸収特
性（実線がフィルタ層の吸収特性、点線が検出層の吸収
特性）になるように印加電圧を制御し、λ２を検出する
場合には第４図■と■がそれぞれフィルタ層と検出層の
吸収特性になるように印加電圧を制御する。このように
すると、設定波長よりも短い波長の光が入力した場合に
は、フィルタ層で吸収され、また、設定波長よりも長い
波長の光が入力した場合には、フィルタ層及び検出層の
いずれの層でも透過され、いずれの場合にも検出層で電
流が検出されない、つまり、設定波長の光が入力した場
合のみ、検出層で入力光が吸収され所定の電流によりこ
れを検出することができろ。
る。第３図において、２つの多層薄膜のうち、光が入射
する前方の多層薄膜をフィルタ層とし、後方の多５層薄
膜を検出層としている。そして、フィルタ層には電源１
１により所定の電圧を印加し、同様に検出層にも電源１
２により所定の電圧を印加する構成としている。これら
フィルタ層及び検出層、それぞれの多層薄膜は、先に述
べたように光の吸収から透過に変移する波長が電圧に依
存するものである。従って、波長λ、を検出する場合に
は第４図■と■がそれぞれフィルタ層と検出層の吸収特
性（実線がフィルタ層の吸収特性、点線が検出層の吸収
特性）になるように印加電圧を制御し、λ２を検出する
場合には第４図■と■がそれぞれフィルタ層と検出層の
吸収特性になるように印加電圧を制御する。このように
すると、設定波長よりも短い波長の光が入力した場合に
は、フィルタ層で吸収され、また、設定波長よりも長い
波長の光が入力した場合には、フィルタ層及び検出層の
いずれの層でも透過され、いずれの場合にも検出層で電
流が検出されない、つまり、設定波長の光が入力した場
合のみ、検出層で入力光が吸収され所定の電流によりこ
れを検出することができろ。
なお、本発明は、種々の変形が可能であり、上記実施例
に限定されるものではない。例えば上記実施例では、第
１図に示すように複数の検出層で構成し、第３図に示す
ようにフィルタ層と検出層との２層で構成したが、これ
らの徂み合わせにより複数積層して構成してもよいし、
一方の１のみに量子井戸を用いてもよい。また、検出波
長領域を広くとるように第４図に示す吸収特性の設定に
おいで検出層の吸収特性をフィルタ層の吸収特性より大
幅に長くした領域、例えば第４図において■と■との咀
み合わせに設定してもよい。さらには、フィルタ層には
電圧を印加せず、入力端より短い波長の検出から順に長
い波長の検出を行うようにフィルタ層と検出層とのベア
を多重に配置してもよいことは勿論のことである。
に限定されるものではない。例えば上記実施例では、第
１図に示すように複数の検出層で構成し、第３図に示す
ようにフィルタ層と検出層との２層で構成したが、これ
らの徂み合わせにより複数積層して構成してもよいし、
一方の１のみに量子井戸を用いてもよい。また、検出波
長領域を広くとるように第４図に示す吸収特性の設定に
おいで検出層の吸収特性をフィルタ層の吸収特性より大
幅に長くした領域、例えば第４図において■と■との咀
み合わせに設定してもよい。さらには、フィルタ層には
電圧を印加せず、入力端より短い波長の検出から順に長
い波長の検出を行うようにフィルタ層と検出層とのベア
を多重に配置してもよいことは勿論のことである。
上記実施例による組成では、ＧａＡｓ系のものを示した
が、他の組成を使ってもよい。吸収開始波長や吸収量は
、この組成の選択、膜厚、膜の故に応して選択できる。
が、他の組成を使ってもよい。吸収開始波長や吸収量は
、この組成の選択、膜厚、膜の故に応して選択できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多層
薄膜からなる量子井戸を多重に積層することにより任意
の波長の識別、選択を行うことができ、単純な構造によ
り精度の良いスペクトル分析用受光器を提供できる。ま
た、多層薄膜からなる量子井戸の印加電圧を調整するこ
とにより波長を処理対象となる自由に選ぶことができ、
柔軟に光信号の処理に適用できる。さらには、多層薄膜
からなる量子井戸をフィルタ層と検出層とのいず礼にも
使用できる。
薄膜からなる量子井戸を多重に積層することにより任意
の波長の識別、選択を行うことができ、単純な構造によ
り精度の良いスペクトル分析用受光器を提供できる。ま
た、多層薄膜からなる量子井戸の印加電圧を調整するこ
とにより波長を処理対象となる自由に選ぶことができ、
柔軟に光信号の処理に適用できる。さらには、多層薄膜
からなる量子井戸をフィルタ層と検出層とのいず礼にも
使用できる。
第１図は本発明の量子井戸を用いたスペクトル分析用受
光器の１実施例を説明するための図、第２図は量子井戸
の光吸収特性を示す図、第３図はフィルタと検出器との
組み合わせ構成例を示す図、第４図は検出波長の設定例
を説明するための図である。 第１図において、ｌは第１の多層薄膜、２は第２の多層
薄膜、３は第３の多層膜、４．３．１７と１８は薄膜、
６．７．１４．１５と１６は電極、１１と１２は電源、
１３は抵抗。 出 願 人 新技術開発事業団 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉 ５、（＋人 第３図
光器の１実施例を説明するための図、第２図は量子井戸
の光吸収特性を示す図、第３図はフィルタと検出器との
組み合わせ構成例を示す図、第４図は検出波長の設定例
を説明するための図である。 第１図において、ｌは第１の多層薄膜、２は第２の多層
薄膜、３は第３の多層膜、４．３．１７と１８は薄膜、
６．７．１４．１５と１６は電極、１１と１２は電源、
１３は抵抗。 出 願 人 新技術開発事業団 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉 ５、（＋人 第３図
Claims (4)
- （１）光が入射する前方をフィルタ層とし、後方を検出
層としたスペクトル分析用受光器において、組成の異な
る多層薄膜からなり特定の波長領域で光の吸収特性が高
吸収係数から低吸収係数に変移する量子井戸を用いたこ
とを特徴とする量子井戸を用いたスペクトル分析用受光
器。 - （２）フィルタ層及び検出層のうち少なくともいずれか
一方に多層薄膜を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の量子井戸を用いたスペクトル分析用受光
器。 - （３）多層薄膜を複数積層して構成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の量子井戸を用いたスペク
トル分析用受光器。 - （４）多層薄膜に電圧を印加することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の量子井戸を用いたスペクトル分
析用受光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61188856A JPH0663838B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61188856A JPH0663838B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6344132A true JPS6344132A (ja) | 1988-02-25 |
| JPH0663838B2 JPH0663838B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16231049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61188856A Expired - Lifetime JPH0663838B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 量子井戸を用いたスペクトル分析用受光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663838B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171472A (en) * | 1990-04-12 | 1992-12-15 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Phenylcyclohexyldioxane derivatives having an ether bond for electro-optical displays |
| EP0537054A2 (fr) * | 1991-10-11 | 1993-04-14 | Thomson-Csf | Spectromètre |
| US6124005A (en) * | 1996-06-14 | 2000-09-26 | Chisso Corporation | Fluoro-substituted alkyl ether compounds, liquid crystal compositions and liquid crystal display devices |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP61188856A patent/JPH0663838B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171472A (en) * | 1990-04-12 | 1992-12-15 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Phenylcyclohexyldioxane derivatives having an ether bond for electro-optical displays |
| EP0537054A2 (fr) * | 1991-10-11 | 1993-04-14 | Thomson-Csf | Spectromètre |
| FR2682477A1 (fr) * | 1991-10-11 | 1993-04-16 | Thomson Csf | Spectrometre. |
| US5311278A (en) * | 1991-10-11 | 1994-05-10 | Thomson-Csf | Spectrometer |
| US6124005A (en) * | 1996-06-14 | 2000-09-26 | Chisso Corporation | Fluoro-substituted alkyl ether compounds, liquid crystal compositions and liquid crystal display devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0663838B2 (ja) | 1994-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |