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チャールズ・H・ヘンリー | |
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| 生まれる | 1937年5月6日 |
| 死亡 | 2016年9月16日（享年79歳） |
| 教育 | |
| 科学者としてのキャリア | |
| 機関 | ベル研究所 |
チャールズ・H・ヘンリー（1937年5月6日 - 2016年9月16日）は、アメリカの物理学者。イリノイ州シカゴ生まれ。1959年にシカゴ大学で物理学の修士号、 1965年にイリノイ大学でチャーリー・スリヒターの指導のもと物理学の博士号を取得した。2008年3月、イリノイ大学物理学部の出版物である Physics Illinois News [1]にヘンリーの記事が掲載された。
ヘンリーは、職業人生すべてをニュージャージー州マレーヒルのベル研究所の研究部門で過ごしました。1965 年に技術スタッフの一員としてベル研究所に入社しました。1971 年から 1975 年にかけて、半導体エレクトロニクス研究部門の責任者を務めました。1997年に、技術スタッフの卓越メンバーとしてルーセント テクノロジーズベル研究所を退職しました。133 本の技術論文を発表し、現在量子井戸レーザーと呼ばれている技術をカバーする 1976 年の特許を含む 28 件の特許を取得しました。
ヘンリーはキャリアを通じて、発光ダイオード、半導体レーザー、 光集積回路など、半導体ベースの光学技術と科学の最前線で働いていました。彼は発明家であると同時に実験者でもあり、特に半導体光学デバイスの理論を理解することに興味を持っていました。[2]
量子井戸
量子井戸のアイデアは1972年後半にヘンリーに浮かんだ。光導波路について考えていたヘンリーは、二重ヘテロ構造が電子の導波路であること、そして薄い中央活性層を持つヘテロ構造が離散的な電子モードを持つであろうことに突然気づいた。このようなヘテロ構造は後に量子井戸と名付けられ、モードは量子井戸の電子状態である。[3]
さらにヘンリーは、これらの離散的な電子状態が半導体の光吸収端を大きく変えることに気づきました。吸収は光エネルギーとともに急激に上昇する滑らかな曲線ではなく、一連のステップで構成されることになります。
1973年初頭、彼はレイモンド・ディングルにこれらのステップを探すことを提案し、それらは1974年にW・ヴィーグマンと共著した論文で観察され報告された。[4]
ディングルの実験によってヘンリーの予測した量子効果が現実のものとなった後、ヘンリーは量子井戸構造が半導体の状態密度を変え、半導体レーザーの性能が向上することに気付きました。また、従来のレーザーでは波長を変えるには層の構成を変える必要があるのに対し、薄い量子井戸層の厚さを変えるだけでレーザー波長を変えられることにも気付きました。
1975年3月7日、ヘンリーとディングルは「ヘテロ構造レーザーにおける量子効果」と題する特許を申請し、1976年9月21日に発行されました。[5]量子井戸レーザーの起源の物語は、ピーター・S・ゾリー・ジュニア編集の「量子井戸レーザー」 （1993年）の序文でヘンリーによって語られています。[6]
その他の業績
量子井戸に関する独創的な研究と量子井戸レーザーの発明に加えて、ヘンリーは半導体レーザーのノイズ特性の理解にも大きく貢献しました。広く引用されている1982年の論文で、彼はM. Laxの「アルファパラメータ」を半導体レーザー物理学に初めて導入し、それを使って半導体レーザーの線幅がSchawlowとTownesの理論で予測されたものより約50倍大きい理由を説明しました。[7] アルファパラメータは「ヘンリー因子」としても知られ、[8]さまざまな半導体レーザーの動作を理解するのに役立つ基本的なレーザー特性です。
ヘンリーはキャリアの初期に、ガリウムリン化物 LEDの赤色発光源を特定しました。1968年に、彼と同僚は、赤色発光は亜鉛と酸素からなる最も近い隣接ドナー-アクセプター対に結合した電子-正孔対から発生すると報告しました。[9] その後、赤色と緑色のGaP LEDが製造され、さまざまな用途で表示灯として使用されました。
1980年代半ばから、ヘンリーは（RFカザリノフと共同で）シリコンウェーハ上に作製されたシリカ導波路に基づく新しい光集積回路技術を開始しました。 [10] C.ドラゴンが発明した アレイ導波路格子ルーターはこの技術で製造され、波長分割多重化（単一の光ファイバーを介して異なる波長の光信号を同時に伝送する）に使用されました。
ヘンリーは1996年に量子雑音の物理学に戻り、カザリノフとともに「フォトニクスにおける量子雑音」（Rev. Mod. Phys. 68, 801–853 [1996]）を出版し、光通信における雑音の物理的性質を説明した。雑音現象を支配する基本方程式は第一原理から導き出され、特定の例に適用された。[11]
受賞と栄誉
ヘンリーは、アメリカ物理学会、電気電子学会、アメリカ科学振興協会のフェローであり、シグマ・サイの会員でもありました。
ヘンリーは、モートン賞 (1999 年、IEEE)、チャールズ ハード タウンズ賞(1999 年、米国光学会)、物理学の産業応用賞 (2001 年、米国物理学会) を受賞しました。また、イリノイ大学工学部から優秀卒業生賞 (2001 年) を受賞しました。
2012年9月、ヘンリーはイリノイ大学の工学殿堂入りを果たした。[12]
私生活
ヘンリーはシカゴで生まれ育ち、そこで妻のヘレンと出会いました。2人は長年ニュージャージーに住み、2005年に ノースカロライナに引退しました。
彼にはロナルド、カレン、アリスの3人の子供が残された。
参考文献
- ^記事は2016年4月17日に Wayback Machineにアーカイブされました、Physics Illinois News、2008年。
- ^ 「The News & Observer紙に掲載されたチャールズ・H・ヘンリー氏の死亡記事」legacy.com 。 2016年9月20日閲覧。
- ^ 量子井戸という名前は、1970年代後半にN.ホロニアックと彼の学生の論文で半導体レーザー物理学に導入されました。
- ^ R. Dingle、W. Wiegmann、およびCH Henry、「極薄AlxGa(1–x)As-GaAs-AlxGa(1–x)Asヘテロ構造における閉じ込めキャリアの量子状態」、Phys. Rev. Lett. 33、827 (1974)。
- ^ 米国特許第3,982,207号、1975年3月7日出願、1976年9月21日発行、「ヘテロ構造レーザーにおける量子効果」。発明者：Raymond DingleおよびCharles Howard Henry。
- ^ Charles H. Henry、序文「量子井戸と量子井戸レーザーの起源」 、Peter S. Zory Jr.編『量子井戸レーザー』(カリフォルニア州サンディエゴ、Academic Press、1993年)、『量子エレクトロニクス—原理と応用』シリーズ、ISBN 0-12-781890-1。
- ^ CH Henry、「半導体レーザーの線幅の理論」、IEEE J.Quant. Electron . QE-18、259 (1982)
- ^ R. Paschotta. 「線幅増大係数」。レーザー物理技術百科事典。 2016年9月24日閲覧。
- ^ CH Henry、PJ Dean、JD Cuthbert、「GaPからの新しい赤色対発光」、Phys. Rev. 166、754 (1968)。
- ^ IP Kaminow および TL Koch 編『Optical Fiber Telecommunications IIIB』(カリフォルニア州サンディエゴ、Academic Press、1997 年)、第 8 章「シリコン光ベンチ導波路技術」、Yuan P. Li および Charles H. Henry 著、319 ページに掲載。
- ^ Charles H. Henry と Rudolf F. Kazarinov、「フォトニクスにおける量子ノイズ」、Rev. Mod. Phys . 68、801 (1996)。
- ^ 「イリノイ大学のエンジニアリング」illinois.edu。2014年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月20日閲覧。