JP2010056338A - 2次元フォトニック結晶レーザ - Google Patents
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【解決手段】 活性層11と、活性層11の一方の側に設けられ、第1板状部材内にそれとは屈折率が異なる第1空孔(第1異屈折率領域)が所定の周期で配置されており、所定の波長の光に共振する第1の2次元フォトニック結晶層121と、第1の2次元フォトニック結晶層121の活性層11とは反対側に設けられ、第2板状部材内に第2空孔(第2異屈折率領域)が前記所定周期で且つ前記第1空孔とは各層に平行な方向にずれた位置に配置されており、前記所定波長の光に共振する第2の2次元フォトニック結晶層122と、を備える。
【選択図】 図3
Description
a) 電流が注入されることにより所定の波長域の光を発光する活性層と、
b) 前記活性層の一方の側に設けられ、第1の板状部材内に該第1板状部材とは屈折率が異なる第1異屈折率領域が所定の周期で配置されており、前記所定波長域内の所定の波長の光に共振する第1の2次元フォトニック結晶層と、
c) 第1の2次元フォトニック結晶層の前記活性層とは反対側に設けられ、第2の板状部材内に該第2板状部材とは屈折率が異なる第2異屈折率領域が前記所定周期で且つ前記第1異屈折率領域とは各層に平行な方向にずれた位置に配置されており、前記所定波長の光に共振する第2の2次元フォトニック結晶層と、
を備えることを特徴とする。
図3に、本実施例の2次元フォトニック結晶レーザ10の縦断面図を示す。2次元フォトニック結晶レーザ10は、活性層11と、活性層11の上側に第1スペーサ層131を介して設けられた第1の2次元フォトニック結晶層121と、第1の2次元フォトニック結晶層121の上側に設けられた第2の2次元フォトニック結晶層122を有する。第2の2次元フォトニック結晶層122の上側には第1クラッド層141、第1基板151及び第1電極161がこの順に設けられている。活性層11の下側には第2スペーサ層132、第2クラッド層142、第2基板152及び第2電極162がこの順に設けられている。
例えば、上記実施例では(t+δ)=aの場合について説明したが、(t+δ)が0.75a〜1.25aの範囲内では、上記実施例と同様に第1垂直回折光L1と第2垂直回折光L2が干渉により強め合うため、2次元フォトニック結晶が1層のみである場合よりもレーザ光の強度を高めることができる。
上記実施例では2次元フォトニック結晶層を2層用いたが、2次元フォトニック結晶層を3層以上用いた場合にも、それら複数の2次元フォトニック結晶層においてそれぞれ垂直回折される光を干渉させ、それによりレーザ光の強度を調整することができる。また、上記実施例では第1の2次元フォトニック結晶層121の上に直接、第2の2次元フォトニック結晶層122を設けたが、両者の間に他の層(中間層)を挟んでもよい。この場合、距離tは第1の2次元フォトニック結晶層121の厚みと中間層の厚みの和になる。
11…活性層
121…第1の2次元フォトニック結晶層
121A…第1板状部材
121B…第1空孔
121C…第1空孔121Bの活性層側底面
122…第2の2次元フォトニック結晶層
122A…第2板状部材
122B…第2空孔
122C…第2空孔12BBの活性層側底面
131…第1スペーサ層
132…第2スペーサ層
141…第1クラッド層
142…第2クラッド層
151…第1基板
152…第2基板
161…第1電極
162…第2電極
90…2次元フォトニック結晶
91…板状部材
92…異屈折率領域
Claims (5)
- a) 電流が注入されることにより所定の波長域の光を発光する活性層と、
b) 前記活性層の一方の側に設けられ、第1の板状部材内に該第1板状部材とは屈折率が異なる第1異屈折率領域が所定の周期で配置されており、前記所定波長域内の所定の波長の光に共振する第1の2次元フォトニック結晶層と、
c) 第1の2次元フォトニック結晶層の前記活性層とは反対側に設けられ、第2の板状部材内に該第2板状部材とは屈折率が異なる第2異屈折率領域が前記所定周期で且つ前記第1異屈折率領域とは各層に平行な方向にずれた位置に配置されており、前記所定波長の光に共振する第2の2次元フォトニック結晶層と、
を備えることを特徴とする2次元フォトニック結晶レーザ。 - 前記第1異屈折率領域及び前記第2異屈折率領域が、x方向及び該x方向に垂直なy方向に間隔aで並んだ正方格子状の周期構造を有し、
前記第2異屈折率領域の位置が前記第1異屈折率領域の位置からx方向にδ(δ≦0.5a)、y方向にδずれており、
前記第1異屈折率領域の活性層側底面と前記第2異屈折率領域の活性層側底面の距離tと前記δの和(t+δ)が0.75a〜1.25aである、
ことを特徴とする請求項1に記載の2次元フォトニック結晶レーザ。 - 前記(t+δ)がaであることを特徴とする請求項2に記載の2次元フォトニック結晶レーザ。
- 前記δがa/2であることを特徴とする請求項2又は3に記載の2次元フォトニック結晶レーザ。
- 前記第1異屈折率領域の厚み及び前記第2異屈折率領域の厚みのいずれか一方又は両方が0.5a以下であることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の2次元フォトニック結晶レーザ。
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