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2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイ及び2次元フォトニック結晶面発光レーザ コモンズ

国内特許コード P110002972
整理番号 A112P46
掲載日 2011年6月9日
出願番号 特願2002-071083
公開番号 特開2003-273460
登録番号 特許第4185697号
出願日 平成14年3月14日(2002.3.14)
公開日 平成15年9月26日(2003.9.26)
登録日 平成20年9月12日(2008.9.12)
発明者
  • 野田 進
  • 横山 光
  • 関根 孝二郎
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイ及び2次元フォトニック結晶面発光レーザ コモンズ
発明の概要 【課題】 クロストークの発生を抑えることのできる2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイを得る。
【解決手段】 基板11上に下部クラッド層12、キャリアの注入により発光する活性層13、上部クラッド層14を積層し、下部クラッド層12に2次元的に屈折率周期を配置したフォトニック結晶周期構造体21を備え、該構造体21により共振して上部クラッド層14の上面から面発光する2次元フォトニック結晶面発光レーザ。このレーザをアレイ化する際、上部クラッド層14上に上部電極17をフォトニック結晶周期構造体21のポインティングベクトルと略直交する方向に配列する。
従来技術、競合技術の概要


従来、基板面から垂直方向にレーザ光を出射する面発光レーザが種々開発、研究されている。面発光レーザは同一基板上に多数の素子を集積(アレイ化)でき、各素子からコヒーレントな光が並列的に出射されるため、並列光ピックアップ、並列光伝送、光並列情報処理の分野での用途が期待されている。



この種の面発光レーザとして、フォトニック結晶を利用した2次元フォトニック結晶面発光レーザが特開2000-332351号公報に開示されている。フォトニック結晶とは、光の波長と同程度もしくはより小さい屈折率周期を有する結晶であり、誘電体の多次元周期構造体では半導体の結晶中で電子状態にバンドギャップが生じることと同様の原理により、光の導波を抑制する波長帯(フォトニックバンドギャップ)が生じ、光を2次元又は3次元に閉じこめることが可能である。



前記公報記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザは、キャリアの注入により発光する活性層の近傍に、2次元的に屈折率周期を配置したフォトニック結晶周期構造体を備え、フォトニック結晶により共振して面発光するものである。

産業上の利用分野


本発明は、2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイ及び2次元フォトニック結晶面発光レーザに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
キャリアの注入により発光する活性層をクラッド層で挟み込み、該クラッド層又は該活性層に2次元的に屈折率周期を配置したフォトニック結晶周期構造体を備えた2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイにおいて、
前記クラッド層上に設けた上部電極が前記フォトニック結晶周期構造体内におけるポインティングベクトルとは異なる方向であって、ポインティングベクトルとは45°~90°で交差する範囲内に配列されていること、
を特徴とする2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイ。

【請求項2】
前記フォトニック結晶周期構造体が正方格子に配列されていることを特徴とする請求項1記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイ。

【請求項3】
前記フォトニック結晶周期構造体の単位格子形状が楕円であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザアレイ。

【請求項4】
キャリアの注入により発光する活性層をクラッド層で挟み込み、該クラッド層又は該活性層に2次元的に屈折率周期を配置したフォトニック結晶周期構造体を備えた2次元フォトニック結晶面発光レーザにおいて、
レーザ出力をモニタするための光センサが、前記フォトニック結晶周期構造体内におけるポインティングベクトルに対して略直交する面で受光する位置に設けられていること、
を特徴とする2次元フォトニック結晶面発光レーザ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002071083thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 電子・光子等の機能制御 領域
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