Top > Search of International Patents > TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTAL SURFACE-EMITTING LASER

TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTAL SURFACE-EMITTING LASER

Foreign code F160008691
File No. J1017-13WO
Posted date Mar 10, 2016
Country WIPO
International application number 2014JP054429
International publication number WO 2014136607
Date of international filing Feb 25, 2014
Date of international publication Sep 12, 2014
Priority data
  • P2013-046564 (Mar 8, 2013) JP
Title TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTAL SURFACE-EMITTING LASER
Abstract The present invention provides a two-dimensional photonic crystal surface-emitting laser that emits a tilted beam, enables an inclination angle to be increased, and has minimal loss of light. The laser has a configuration wherein a two-dimensional photonic crystal (2DPC) layer (11), which has a refractive index formed as a result of holes (111) being two-dimensionally arranged on a plate-like base material (114), and an active layer (12), which produces light having a wavelength λL by injecting a current, are laminated. The laser oscillates a laser beam at an inclination angle θ from the normal of the 2PDC layer (11). The holes (111) in the 2DPC layer (11) form a resonant state for the light having a wavelength λL by forming a two-dimensional standing wave, and are arranged to provide modulation at each lattice point of a basic two-dimensional lattice having periodicity defined in such a manner that the light is not emitted externally. The phase, Ψ, of the modulation is represented by, Ψ = r↑•G'↑, using: a reciprocal lattice vector, G'↑ = (g'x, g'y) = (kx±|k↑|(sinθcosφ)/neff, ky±|k↑|(sinθsinφ)/neff), which is represented using the wave vector, k↑ = (kx, ky), of the light having a wavelength, λL, in the 2DPC layer (11), the effective refractive index, neff, of the 2DPC layer (11), and the azimuth, φ, from a prescribed reference line of the basic two-dimensional lattice; and the position vector, r↑, of each lattice point.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
電流が注入されることにより波長λLの光を生じさせる活性層と、板状の母材に、該母材とは屈折率が異なる異屈折率領域が2次元的に配置されることにより屈折率分布が形成されて成る2次元フォトニック結晶層とが積層された構成を有し、該2次元フォトニック結晶層の法線から傾斜角θの方向にレーザビームを発振するレーザであって、
該2次元フォトニック結晶層において各異屈折率領域が、2次元定在波を形成することによって前記波長λLの光の共振状態を形成し且つ該波長λLの光を外部に出射させないように定められる周期性を持つ基本2次元格子の各格子点において変調して配置されており、
前記各格子点における変調位相Ψが、前記2次元フォトニック結晶層内における前記波長λLの光の波数ベクトルk↑=(kx, ky)、前記2次元フォトニック結晶層の有効屈折率neff、及び前記基本2次元格子の所定の基準線からの方位角φを用いて表される逆格子ベクトルG'↑=(g'x, g'y)=(kx±|k↑|(sinθcosφ)/neff, ky±|k↑|(sinθsinφ)/neff)と、前記各格子点の位置ベクトルr↑とを用いて、Ψ=r↑・G'↑で表され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。
[請求項2]
各格子点において前記異屈折率領域が該格子点から同一の距離だけずれて配置されており、該ずれの方向を表す、基本2次元格子の所定の基準線との成す角度が前記変調位相Ψで変調されてい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。
[請求項3]
各格子点において前記異屈折率領域が該格子点から同一方向にずれて配置されており、該ずれの距離dの絶対値がゼロと最大値dmaxの間で、変調位相Ψで変調されてい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。
[請求項4]
前記異屈折率領域が各格子点に配置されており、各異屈折率領域の面積Sが最小値(S0-S')と最大値(S0+S')の間で、変調位相Ψで変調されてい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。
[請求項5]
前記活性層中に電流を注入する電流注入位置を制御する電流注入位置制御手段を有し、
前記電流注入位置からの発光が増幅される領域である、前記2次元フォトニック結晶層における変調領域毎に、各格子点の変調位相Ψが異なる
ことを特徴とする請求項1~4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。
[請求項6]
前記電流注入位置制御手段が、
前記活性層及び前記2次元フォトニック結晶層を挟むように対をなす電極であって、該対の電極の一方又は両方が該活性層及び該2次元フォトニック結晶層に平行に2次元状に複数配置された電極と、
該複数の電極のうち該活性層に電流を注入する電極を切り換える切替手段を備える
ことを特徴とする請求項5に記載の2次元フォトニック結晶面発光レーザ。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • NODA SUSUMU
  • OKINO TSUYOSHI
  • KITAMURA KYOKO
  • TANAKA YOSHINORI
  • LIANG YONG
IPC(International Patent Classification)
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.

PAGE TOP

close
close
close
close
close
close