研究者業績

下村 和彦

シモムラ カズヒコ  (Shimomura Kazuhiko)

基本情報

所属
上智大学 理工学部機能創造理工学科 教授
(兼任)理工学研究科理工学専攻主任
学位
工学博士(東京工業大学)

研究者番号
90222041
J-GLOBAL ID
200901062540285806
researchmap会員ID
1000073283

外部リンク

1991年 東京工業大学・工学部・助手
半導体光スイッチ・変調器に関する研究
1992年 上智大学・理工学部・電気電子工学科専任講師
1995年 上智大学・理工学部・電気電子工学科助教授
光インターコネクションに関する研究
光制御FETに関する研究
有機金属気相成長法による長波長系材料の成長に関する研究
2000年10月-2001年9月 ベル研究所(米国ルーセントテクノロジー)Member of Technical Staff
モード同期レーザに関する研究
2002年 上智大学・理工学部・電気電子工学科教授
光通信用デバイスに関する研究

教育活動においては、学部生を対象に、「電磁波伝搬の基礎」、「光電磁波伝送工学」の講義を行っている。「電磁波伝搬の基礎」ではMaxwellの方程式より導かれる電磁波について、平面波、反射、透過、放射などの基礎的現象、そして「光電磁波伝送工学」では、その応用として導波管、誘電体導波路を例として伝送路を用いた電磁波の伝送に関する講義を行っている。大学院では、「光導波工学」において、光通信システムにおいて必要な、光導波論、半導体材料として重要な量子構造に関する講義を行っている。
研究活動においては、光通信用デバイスに関する研究を行っている。光インターコネクション技術に関して、直接貼付InP薄膜/シリコン基板を用いたシリコンプラットフォームへの光デバイス集積化について研究を行っている。また波長多重通信のための波長分波器、光交換用の光スイッチ、光変調器、光偏向器、波長スイッチの研究、またこれらのデバイスの元となる量子ドット構造に関する研究を行っている。

(研究テーマ)
光スイッチに関する研究
有機金属気相成長に関する研究
波長分割光スイッチに関する研究
全光スイッチに関する研究
量子ドットに関する研究
光インターコネクションに関する研究
電子デバイスに関する研究

(共同・受託研究希望テーマ)
光デバイスに関する研究
有機金属気相成長装置による結晶成長


経歴

 1

論文

 240
  • 酒井崇幸, 下村和彦
    電子情報通信学会技術研究報告. OPE, 光エレクトロニクス 96(37) 13-18 1996年5月  
    異種半導体基板の直接貼付技術を用いて光制御FETの試作を行った。このデバイスは光吸収領域とFET領域から構成され、1.55μm光の入射により、FETのドレインーソース電流を変調制御するものである。今回、貼付プロセスにおけるアニール温度を620、660、700℃にて素子の試作を行い、光応答特性に対する貼付温度依存性を測定した。また、入射光強度依存性に関しても測定し、最大応答感度R=151.8(A/W)(Pm=1μW)を得た。
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, T.Kobayashi
    1996 International Topical Meeting on Photonics in Switching : technical digest PWC24 1996年4月  
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, M.Arai
    The 13th Semiconductor Laser Symposium (International) C-15 1996年3月  
  • 山縣智成, 下村和彦
    電子情報通信学会技術研究報告. OPE, 光エレクトロニクス 95(519) 55-60 1996年2月  
  • 小林隆史, 下村和彦
    電子情報通信学会技術研究報告. OPE, 光エレクトロニクス 95(415) 37-42 1995年12月  
    連続的に光の偏向角を変えることのできる新しい構造の光偏向器を提案する。この構造であれば2次元的に屈折率を分布させることによって比較的容易に面型光偏向器にすることが可能である。我々は、このデバイスの作製の設計指針を得るためにFD-BPMを用いて特性の構造依存性と材料依存性を明らかにした。そして最適構造で偏向角6.5°、偏向効率84%という結果を得た。また、屈折率変化を制御することで、高い偏向効率を保ちつつ偏向角を自由に制御できることが分かった。
  • 下村和彦, 向原智一, 柴田泰夫, 東門元二, 森邦彦
    レーザー研究 23(7) 588-601 1995年7月  
  • Y. Shimizu, M. Suzuki, K. Funamoto, SHIMOMURA KAZUHIKO
    The Pacific Rim Conference on Laser and Electro-Optics (CLEO/Pacific Rim '95) WP3 1995年7月  
  • T. Sakai, 下村和彦
    Tenth International Conference on Integrated Optics and Optical Fibre Communication : technical digest 4 30-6 1995年6月  
  • Funamoto, Kenji, Shlmlzu, Yukio, Shimomura, Kazuhiko
    Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 1995 CWD6 1995年5月  
  • Y SHIMIZU, K SHIMOMURA
    IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS 6(11) 1338-1340 1994年11月  
    A new type optically-controlled field-effect transistor was demonstrated. This device was composed of GaAs material system for the FET region and GaInAs/InP material system for the absorption region, and these regions were electrically isolated by polyimide and SiO2. When 1.55 mum wavelength light entered the absorption region, about 120 muA of source-to-drain current was modulated due to the field-screening effect.
  • KG RAVIKUMAR, T AIZAWA, K SHIMOMURA, T KIKUGAWA, M ASADA, S ARAI, Y SUEMATSU, R YAMAUCHI
    MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS 7(3) 89-94 1994年2月  
    In this article we report theoretical as well as experimental studies of the electric-field-induced refractive index change in InGaAs/InP quantum-well structures, viz., quantum-film, quantum-wire, and quantum-box structures. The refractive index change, easily measured using a Mach-Zehnder interferometer setup, was around 1%, 4%, and 7% in quantum film, quantum wire, and quantum box, respectively, in the longer-wavelength region corresponding to the positive refractive index change peak. Moreover, we will discuss that the refractive index change dependency on the polarization of incident light in a quantum film can be controlled by introducing suitable tensile strain in it. It was found that for a well width of II nm, 0.3% tensile strain should be induced to obtain polarization-independent refractive index change. (C) 1994 John Wiley and Sons, Inc.
  • Y SHIMIZU, K SHIMOMURA
    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS 33(1B) L109-L112 1994年1月  
    Current modulation of an optically-controlled field-effect transistor using the field-screening effect of photogenerated carriers is numerically calculated. When the optical input power is 1 mW, more than 6 mA of current modulation can be obtained in this device.
  • K SHIMOMURA, S ARAI
    FIBER AND INTEGRATED OPTICS 13(1) 65-100 1994年  
    Semiconductor waveguide optical switches and modulators are reviewed from the view point of material and structure. As material for switches and modulators, effects of both variations of refractive index and absorption are considered. As for the structure of switches and modulators, basic characteristics of devices, including length, speed, and consumption power; are investigated and recent experimental performances are shown. For further improvement of switches and modulators, the importance of low-dimensional quantum-well structures and strained quantum-well structures are pointed out.
  • K SHIMOMURA
    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS 31(12B) L1757-L1759 1992年12月  
    A field-effect-type photodetector is proposed. The proposed device is an field-effect-transistor (FET) structure whose output current is controlled by the potential applied to the FET resulting from the field-screening effect of the photogenerated carriers in a diode overlaid on the FET.
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, N.Tanaka, T.Aizawa, S.Arai, Y.Suzaki
    OEC'92 : Fourth Optoelectronics Conference, July 15-17, 1992, International Conference Hall, Nippon Convention Center, Makuhari Messe, Chiba, Japan : post-deadline papers technical digest. 17C4-4 1992年7月  
  • 下村和彦, 相沢卓也, 田中成知, 須崎泰正, 荒井滋久
    電子情報通信学会技術研究報告. OQE, 光・量子エレクトロニクス 92-38,MW92-51 1992年6月  
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, N.Tanaka, T.Aizawa, S.Arai
    Electronics Letters 28(10) 955-957 1992年5月  
  • S BABA, K SHIMOMURA, S ARAI
    IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS 4(5) 486-488 1992年5月  
    We propose a novel integrated-twin-guide (ITG) optical switch with a built-in TIR region to enlarge the spatial separation of output lights, which is suitable for a compact optical switching matrix array. A switching operation was observed in a GaInAsP/InP MQW ITG optical switch utilizing electric-field induced refractive index variation.
  • K SHIMOMURA, T AIZAWA, N TANAKA, S ARAI
    IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS 4(4) 359-362 1992年4月  
    We demonstrate a low-drive voltage intersectional waveguide optical switch using 1.6-mu-m GaInAs/InP MQW structure, which was fabricated by only one-step epitaxial growth of MQW structure followed by one-step pattern etching of the waveguide. Extinction ratio at the straight port of 9.9 dB and that at the reflection port of 4.4 dB were obtained at an applied voltage of -4 V.
  • K SHIMOMURA, S ARAI, Y SUEMATSU
    IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS 28(2) 471-478 1992年2月  
    Operational wavelength range for low insertion loss and high extinction ratio of GaInAs(P)-InP intersectional optical switches consisting of low-dimensional quantum-well structures, such as quantum-box, quantum-wire, and quantum-film structures, is theoretically analyzed. As a result, it is found that superior operation characteristics can be attained with the lower dimensional quantum-well structure, for instance, operational wavelength range of around 10 nm for insertion loss less than 1 dB and extinction ratio higher than 50 dB can be obtained with the device using a quantum-box structure.
  • T AIZAWA, K SHIMOMURA, S ARAI, Y SUEMATSU
    IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS 3(10) 907-909 1991年10月  
    An electric-field induced refractive index variation in GaInAs/InP five-layered quantum box structure was observed for the first time. The wavelength dependence of the refractive index variation was also measured to confirm the quantum box effect. The size of the GaInAs/InP quantum box was estimated to be (22-30 nm)2 with the thickness of 7.5 nm, from the spectral property of the field-induced refractive index variation. The maximum value of the refractive index variation in the quantum box was evaluated to be 7% around 1.52-mu-m wavelength at an applied electric field of 8 x 10(4)V/cm.
  • K SHIMOMURA, S ARAI, Y SUEMATSU
    IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS ELECTRONICS INFORMATION AND SYSTEMS 74(2) 378-383 1991年2月  
    We propose and analyze a new type of intersectional optical switch using positive refractive index variation in quantum well structure. The switch structure has a built-in refractive index difference in the waveguide, due to which the incident light is reflected to cross port at the OFF state. When the electric field applied to the electrode (ON state), the built-in refractive index difference vanishes by the positive refractive index variation in the quantum well, and the light transmits to straight port. Low insertion loss of lesser than 1 dB and high extinction ratio of more than 20 dB can be obtained at both cross and straight port.
  • T. Aizawa, K. Shimomura, S. Arai, Y. Suematsu
    IEEE Transactions on Electron Devices 38(12) 2709 1991年  
  • Takuya Aizawa, Kazuhiko Shimomura, Shigehisa Arai, Yasuharu Suematsu
    IEEE Photonics Technology Letters 3(10) 907-909 1991年  
    An electric-field induced refractive index variation in GalnAs/InP five-layered quantum box structure was observed for the first time. The wavelength dependence of the refractive index variation was also measured to confirm the quantum box effect. The size of the GalnAs/InP quantum box was estimated to be (22–30 nm)&lt sup&gt 2&lt /sup&gt with the thickness of 7.5 nm, from the spectral property of the field-induced refractive index variation. The maximum value of the refractive index variation in the quantum box was evaluated to be 7% around 1.52 pm wavelength at an applied electric field of 8 x 10&lt sup&gt 4&lt /sup&gt V/cm. © 1991 IEEE
  • K SHIMOMURA, Y SUEMATSU, S ARAI
    IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS 26(5) 883-892 1990年5月  
  • Kazuhiko SHIMOMURA, Masahiro ASADA, Shigehisa ARAI
    The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 73(4) 491-493 1990年4月  
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, K.Matsubara, K.G.Ravikumar, M.Asada, S.Arai, Y.Suematsu
    15th European Conference on Optical Communication (ECOC '89), September 10-14, 1989 MoA3-4 1989年9月  
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, K.G.Ravikumar, T.Kikugawa, A.Izumi, K.Matsubara, Y.Miyamoto, S.Arai, Y.Suematsu
    IOOC ′89 technical digest : Seventh International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication, July 18-21, 1989, International Conference Center Kobe and Portpia Hotel, Kobe, Japan 19C4-2 1989年7月  
  • K.G. RAVIKUMAR, Kazuhiko SHIMOMURA, Tomoyuki KIKUGAWA, Akira IZUMI, Katsuaki MATSUBARA, Shigehisa ARAI, Yasuharu SUEMATSU
    The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 72(4) 384-392 1989年4月  
  • T. Kikugawa, K. G. Ravikumar, K. Shimomura, A. Izumi, K. Matsubara, Y. Miyamoto, S. Arai, Y. Suematsu
    IEEE Photonics Technology Letters 1(6) 126-128 1989年  
    An intersectional optical switch structure with an intersecting angle of 6° was fabricated on OMVPE grown GalnAs/InP MQW wafer (λg = 1.S56/µm), and switching operation using field-induced refractive index variation was successfully demonstrated at the reverse bias voltage of 8 V at 1.6 µm wavelength region. Based on this switching, the field-induced refractive index variation in QW was estimated as around 1 percent. © 1989 IEEE
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, T.Kikugawa, K.G.Ravikumar, A.Izumi, K.Matsubara, S.Arai, Y.Suematsu
    14th European Conference on Optical Communications (ECOC '88) 1 288-291 1988年9月  
  • J NAYYER, Y SUEMATSU, K SHIMOMURA
    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY 6(6) 1146-1152 1988年6月  
  • Kazuhiko Shimomura, K. G. Ravikumar, Tomoyuki Kikugawa, Shigehisa Arai, Yasuharu Suematsu
    Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 861 14-20 1988年5月16日  
    Large change in the field induced refractive index is achievable by the use of the MQW structures. The property of which can be advantageously utilized to realize high speed external modulators and switches. The GalnAsP/InP MQW structures was prepared by LPE method and the electric field induced absorption was measured. Reflection of light due to refractive index change as well as absorption coefficient change was observed for the first time. Intersectional optical switch based on this change was also fabricated. © 1988 SPIE.
  • Kazuhiko Shimomura, K. G. Ravikumar, Tomoyuki Kikugawa, Shigehisa Arai, Yasuharu Suematsu
    Proceedings of SPIE - the International Society for Optical Engineering 0861-03 1988年5月  
  • KG RAVIKUMAR, K SHIMOMURA, T KIKUGAWA, A IZUMI, S ARAI, Y SUEMATSU, K MATSUBARA
    ELECTRONICS LETTERS 24(7) 415-416 1988年3月  
  • SHIMOMURA KAZUHIKO, K.G.Ravikumar, T.Kikugawa, A.Izumi, S.Arai, Y.Suematsu, K.Matsubara
    Integrated and guided-wave optics : summaries of papers presented at the Integrated and Guided-Wave Optics Topical Meeting, March 28-30, 1988, Santa Fe, New Mexico Postdeadline Papers PD-5 1988年3月  
  • 下村 和彦, 荒井滋久, K.G.ラビクマ-ル, 末松安晴, 浅田雅洋
    電子情報通信学会技術研究報告. OQE, 光・量子エレクトロニクス OQE87-161 1988年2月  
  • T KIKUGAWA, KG RAVIKUMAR, K SHIMOMURA, A IZUMI, S ARAI, Y SUEMATSU, Y OHKI
    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS 26(8) L1268-L1271 1987年8月  
  • Y OHKI, K SHIMOMURA, T KIKUGAWA, KG RAVIKUMAR, A IZUMI, S ARAI, Y SUEMATSU
    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS 26(5) L579-L581 1987年5月  
  • Sekartedjo KOENTJORO, Katare Gopalrao RAVIKUMAR, Kazuhiko SHIMOMURA, Kazuhiro KOMORI, Shigehisa ARAI, Yasuharu SUEMATSU
    The Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan. Section E, English 69(9) 920-922 1986年9月  

MISC

 14

書籍等出版物

 4

講演・口頭発表等

 318

共同研究・競争的資金等の研究課題

 31

その他

 5
  • 1992年4月
    電磁気学Ⅲ、光電磁波伝送工学の講義においては、講義内容に関連する小テストをほぼ毎回実施している。ノートの参照を許し、また答案を回収後すぐに解答を示している。これにより学生の講義に対する理解を補助していると考えている。
  • 1992年4月
    研究室の輪講会において、学生たちにレポート・論文の書き方を指導することに力を入れている。レポートを書くための文献・資料をどうやって集めるか、集めた文献・資料をどのように読みこなしていくか、自分が書こうとするレポート・論文で展開する議論をどのような構成にしていくか、文献・資料をどのように利用するか、レポート・論文の書式はどのようでなければならないか、といった点を中心に指導している。
  • 1992年4月
    毎週行われている研究室の研究発表会において、学生たちにプレゼンテーションの仕方を指導することに力を入れている。わかりやすいプレゼンテーションをするためのパワーポイントの作り方、よりわかりやすい発表の仕方等について指導を行っている。
  • 1992年4月
    研究室の卒業研究生、および大学院生には、研究データ・資料のデジタル化を行うことを義務付けている。また過去の卒業論文、修士論文、博士論文、また投稿論文、国際会議、国内学会発表論文、資料等、すべていつでも参照できる環境を整えている。さらに研究に関連することは同報メールで随時情報を送っている。
  • 1992年4月
    本学に赴任以来、Research Reviewを3号発行した。これは、研究室所属者の雑誌投稿論文、国際会議、研究会、国内学会等の予稿をまとめたものであり、卒研生、大学院生の知的向上と成果公表をめざしたものである。