次世代光センシングに向けた 2µm 帯赤外線レーザー発振に成功

当社は 1980 年からホール素子の量産を行っており、化合物半導体技術を強みの一つとしています^※。さらに MBE (分子線エピタキシー) を用いた薄膜形成技術も有しており、これらの技術を組み合わせ、これまでも磁気、ガス、生体センシングなどの多様なセンサーや、赤外線 LED などを開発し、上市してまいりました。

※(参考) 「薄膜ホール素子の商用化」が IEEE マイルストーンに認定

また、光強度や波長幅の制約から赤外線 LED では対応が難しい用途も存在しており、近年はより高輝度・狭帯域な光を必要とする生体内物質や呼気ガス分析などの用途において、小型で量産性に優れる赤外線レーザーの開発が期待されています。

京都大学高等研究院 野田進特別教授が発明した PCSEL は、フォトニック結晶がもつ光制御機能により、従来のレーザーと比較し、小型でありながら高指向性・狭帯域・高輝度を同時に実現できるのが特徴です。当社はこれまで蓄積した化合物半導体技術を活用し、共同研究を通じ、光源構造の最適化を進めることで、PCSEL 構造での 2µm 帯レーザー発振を実現しました。

このたび、測定したレーザー発振特性から、PCSEL がもつ高指向性・狭帯域といった特長を 2µm 帯において確認しました (図2)。ビームパターンは今回のフォトニック結晶設計に基づく一例であり、設計により単峰状を含む多様なビーム制御が可能です。今後、フォトニック結晶構造のさらなる最適化により、応用展開に向けた性能向上が期待されます。