JP5072402B2 - 2次元フォトニック結晶面発光レーザ - Google Patents
2次元フォトニック結晶面発光レーザ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5072402B2 JP5072402B2 JP2007079639A JP2007079639A JP5072402B2 JP 5072402 B2 JP5072402 B2 JP 5072402B2 JP 2007079639 A JP2007079639 A JP 2007079639A JP 2007079639 A JP2007079639 A JP 2007079639A JP 5072402 B2 JP5072402 B2 JP 5072402B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- photonic crystal
- dimensional photonic
- surface emitting
- emitting laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/185—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S2301/00—Functional characteristics
- H01S2301/18—Semiconductor lasers with special structural design for influencing the near- or far-field
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/11—Comprising a photonic bandgap structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
- H01S5/2009—Confining in the direction perpendicular to the layer structure by using electron barrier layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
前記母材内に各主異屈折率領域に関して同一の相対的位置に配置された副構造物を有し、
前記主異屈折率領域により前記x方向及び前記y方向に反射される主反射光と、前記副構造物により前記x方向及び前記y方向に反射される副反射光の位相差が、該x方向及び該y方向の各方向においてπ/2より大きく且つ(3/2)πより小さくなる位置に、前記副構造物が配置されている、
ことを特徴とする。
図2〜図8を用いて、本発明に係る2次元フォトニック結晶面発光レーザ(以下、単に「面発光レーザ」という。)の第1の実施形態について説明する。
図4は2次元フォトニック結晶31内の電界及び磁界の強度分布の計算結果を、1組の主異屈折率領域33及び副構造物34付近を拡大して示したものである。図中、濃淡は磁界の強弱を、矢印の方向は電界の方向を、矢印の長さは電界の強度を、それぞれ示している。この図から、例えば磁界が最も強い位置が主異屈折率領域33の中心よりも副構造物34側にずれている等、磁界及び電界の強度分布が第2傾斜軸382に関して非対称であることがわかる。このように強度分布の非対称性が生じることにより、外部に取り出されるレーザ光が干渉により弱められることを防ぐことができる。
本発明に係る2次元フォトニック結晶面発光レーザの第2の実施形態について、図9及び図10を用いて説明する。本実施形態の面発光レーザは、2次元フォトニック結晶を除いて、図2に示したものと同様の構造を有する。ここでは、第2実施形態における2次元フォトニック結晶の構成について説明する。
12…母材
13、131、132…空孔
21…基板
221、222…クラッド層
23…活性層
24…キャリアブロック層
26…コンタクト層
27…下部電極
28…上部電極
31、41…2次元フォトニック結晶
32、42…母材
33、33a〜33j、43…主異屈折率領域
34、34a〜34j、44、44a〜44j…副構造物
361…主反射光
362…副反射光
371…第1垂直回折光
372…第2垂直回折光
381、481…第1傾斜軸
382、482…第2傾斜軸
Claims (10)
- 板状の母材に該母材とは屈折率が異なる材料から成る同一形状の領域である主異屈折率領域が、互いに直交するx方向及びy方向の各方向に周期aで等間隔に格子点が配置される正方格子の該格子点上に配置されて成る2次元フォトニック結晶と、該母材の一方の側に設けた、電流が注入されることにより所定の波長の光を発光する活性層と、を備える2次元フォトニック結晶面発光レーザにおいて、
前記母材内に各主異屈折率領域に関して同一の相対的位置に配置された副構造物を有し、
前記主異屈折率領域により前記x方向及び前記y方向に反射される主反射光と、前記副構造物により前記x方向及び前記y方向に反射される副反射光の位相差が、該x方向及び該y方向の各方向においてπ/2より大きく且つ(3/2)πより小さくなる位置に、前記副構造物が配置されている、
ことを特徴とする2次元フォトニック結晶面発光レーザ。 - 前記2次元フォトニック結晶が、前記x方向又は前記y方向から45°傾斜した軸に関して対称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面発光レーザ。
- 前記45°傾斜軸に直交する軸に関して前記2次元フォトニック結晶が非対称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面発光レーザ。
- 前記主異屈折率領域及び前記副構造物が、共に前記母材よりも屈折率が低いか、又は共に前記母材よりも屈折率が高い材料から成り、
前記相対的位置が前記格子点から、前記x方向に0.15a〜0.35a、前記y方向に0.15a〜0.35a、それぞれ離れた位置であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。 - 前記相対的位置が前記格子点から、前記x方向に0.25a、前記y方向に0.25a、それぞれ離れた位置であることを特徴とする請求項4に記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。
- 前記相対的位置が前記格子点から、前記x方向に0.27a〜0.29a、前記y方向に0.27a〜0.29a、それぞれ離れた位置であることを特徴とする請求項4に記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。
- 前記主異屈折率領域及び前記副構造物のいずれか一方が前記母材よりも屈折率が低い材料から成り、他方が前記母材よりも屈折率が高い材料から成り、
前記相対的位置が前記格子点から、前記x方向に0.30a〜0.50a、前記y方向に0.30a〜0.50a、それぞれ離れた位置である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。 - 前記主異屈折率領域及び前記副構造物がいずれも空孔から成ることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。
- 前記副構造物が前記主異屈折率領域内に配置され、前記主異屈折率領域とは屈折率が異なる材料から成ることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。
- 前記副構造物が、前記主異屈折率領域内に配置され、前記母材と同じ材料から成ることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007079639A JP5072402B2 (ja) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
US12/076,914 US7656925B2 (en) | 2007-03-26 | 2008-03-25 | Two-dimensional photonic crystal surface emitting laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007079639A JP5072402B2 (ja) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008243962A JP2008243962A (ja) | 2008-10-09 |
JP5072402B2 true JP5072402B2 (ja) | 2012-11-14 |
Family
ID=39794248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007079639A Active JP5072402B2 (ja) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7656925B2 (ja) |
JP (1) | JP5072402B2 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5111161B2 (ja) * | 2007-04-19 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | フォトニック結晶層を有する構造体、それを用いた面発光レーザ |
US9048623B2 (en) * | 2010-03-01 | 2015-06-02 | Kyoto University | Photonic crystal laser |
JP5627361B2 (ja) | 2010-09-16 | 2014-11-19 | キヤノン株式会社 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
US9088133B2 (en) * | 2012-02-28 | 2015-07-21 | Kyoto University | Two-dimensional photonic crystal surface emitting laser |
JP6305056B2 (ja) * | 2013-01-08 | 2018-04-04 | ローム株式会社 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
DE112014001143B4 (de) * | 2013-03-07 | 2022-09-29 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laserelement und Laservorrichtung |
JP2014236127A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | ローム株式会社 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
WO2016031965A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 国立大学法人京都大学 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
WO2017150387A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 国立大学法人京都大学 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ及びその製造方法 |
JP6747910B2 (ja) * | 2016-08-10 | 2020-08-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | 発光装置 |
US11031751B2 (en) * | 2016-08-10 | 2021-06-08 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light-emitting device |
US10734786B2 (en) | 2016-09-07 | 2020-08-04 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light emitting element and light emitting device including same |
US11637409B2 (en) * | 2017-03-27 | 2023-04-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light-emitting module and control method therefor |
US11646546B2 (en) | 2017-03-27 | 2023-05-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light emitting array with phase modulation regions for generating beam projection patterns |
JP6959042B2 (ja) | 2017-06-15 | 2021-11-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 発光装置 |
JP7036567B2 (ja) | 2017-10-20 | 2022-03-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体発光素子 |
WO2019111787A1 (ja) | 2017-12-08 | 2019-06-13 | 浜松ホトニクス株式会社 | 発光装置およびその製造方法 |
US20210226420A1 (en) * | 2018-06-08 | 2021-07-22 | Hamamatsu Photonics K.K. | Light-emitting element |
JP7306675B2 (ja) * | 2019-02-22 | 2023-07-11 | 国立大学法人京都大学 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
CN115298916A (zh) * | 2020-03-16 | 2022-11-04 | 国立大学法人京都大学 | 面发射激光元件及面发射激光元件的制造方法 |
WO2021200994A1 (ja) | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 国立大学法人京都大学 | 2次元フォトニック結晶レーザ |
CN116601841A (zh) | 2020-12-18 | 2023-08-15 | 住友电气工业株式会社 | 光子晶体表面发射激光器及其制造方法 |
WO2022181722A1 (ja) | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 国立大学法人京都大学 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
JP2023059111A (ja) * | 2021-10-14 | 2023-04-26 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 面発光量子カスケードレーザ |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3983933B2 (ja) | 1999-05-21 | 2007-09-26 | 進 野田 | 半導体レーザ、および半導体レーザの製造方法 |
JP3561244B2 (ja) * | 2001-07-05 | 2004-09-02 | 独立行政法人 科学技術振興機構 | 二次元フォトニック結晶面発光レーザ |
JP4484134B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2010-06-16 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ |
-
2007
- 2007-03-26 JP JP2007079639A patent/JP5072402B2/ja active Active
-
2008
- 2008-03-25 US US12/076,914 patent/US7656925B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080240179A1 (en) | 2008-10-02 |
JP2008243962A (ja) | 2008-10-09 |
US7656925B2 (en) | 2010-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5072402B2 (ja) | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ | |
TWI487224B (zh) | 二維光子晶體雷射 | |
JP3561244B2 (ja) | 二次元フォトニック結晶面発光レーザ | |
JP5138898B2 (ja) | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ光源 | |
US8711895B2 (en) | Surface-emitting laser light source using two-dimensional photonic crystal | |
JP6083703B2 (ja) | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ | |
KR100759603B1 (ko) | 수직 공진기형 면발광 레이저 장치 | |
US9748737B2 (en) | Laser element and laser device | |
JP4820749B2 (ja) | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ光源 | |
JP4793820B2 (ja) | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ光源 | |
US8416826B2 (en) | Photonic crystal surface emitting laser | |
EP1610427A1 (en) | Two-dimensional photonic crystal surface-emitting laser | |
US20190288483A1 (en) | Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing semiconductor light-emitting element | |
US20070075318A1 (en) | Two-dimensional photonic crystal surface-emitting laser | |
JP4310297B2 (ja) | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ光源 | |
US9048623B2 (en) | Photonic crystal laser | |
JP5721422B2 (ja) | 面発光レーザ及びアレイ光源 | |
US7991036B2 (en) | Two-dimensional photonic crystal plane emission laser | |
EP4300731A1 (en) | Two-dimensional photonic crystal laser | |
JP2003273455A (ja) | 2次元フォトニック結晶面発光レーザ及びその製造方法 | |
WO2023085032A1 (ja) | 量子カスケードレーザー素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110920 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110921 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111118 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20111220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120522 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120723 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120814 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120821 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5072402 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150831 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |