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J-GLOBAL ID：202002266966122894   整理番号：20A2806455

フォトニック結晶を用いて高出力と高ビーム品質を両立させたガスセンシング向け面発光型量子カスケードレーザー

Surface-Emitting Photonic-Crystal Quantum Cascade Laser Offering Both High Power and Narrow Beam Shape for Gas Sensing Applications

著者 (2件)： 橋本玲 (東芝) ,  斎藤真司 (東芝)
資料名： 東芝レビュー(Web)  (Toshiba Review (Web))
巻： 75  号： 5  ページ： 53-57 (WEB ONLY)  発行年： 2020年09月 
JST資料番号： U1316A  ISSN： 2432-1168  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 量子カスケードレーザー(QCL:Quantum Cascade Laser)は,中・遠赤外波長域で発振可能な半導体レーザーであり,小型の赤外光源としてガスセンシングや医療応用などへの適用が検討されている。しかし,実用化には,製造コストの低減,及び光出力とビーム品質の向上が課題となっている。東芝は,高出力と高ビーム品質を両立でき量産性に優れた素子構造を持つ,フォトニック結晶(PC:Photonic Crystal)を利用した面発光型QCLの開発を進めている。今回,電磁界シミュレーションと精密なリソグラフィー・ドライエッチング技術を駆使することで,波長4μm帯で高ビーム品質を実現するPCの設計・作製技術を開発した。これを用いた面発光型QCLの試作品で特性評価を行った結果,PCを利用する波長4μm帯の面発光型QCLとして世界初となるレーザー発振に成功するとともに,ビーム広がり角2°以下の優れたビーム品質を確認した。(著者抄録)

シソーラス用語： フォトニック結晶 ,  *ガスセンサ ,  *面発光レーザ ,  *量子カスケードレーザ ,  数値解析 ,  リソグラフィー ,  ドライエッチング ,  品質 ,  レーザ発振
準シソーラス用語： 電磁界シミュレーション ,  ビーム品質

分類 (1件)： 半導体レーザ  (BD04070L)

引用文献 (8件)：

• Bakhirkin, Y.A. et al. Sub-ppbv nitric oxide concentration measurements using cw thermoelectrically cooled quantum cascade laser-based integrated cavity output spectroscopy. Appl. Phys. B. 2006, 82, 1, p.149-154.
• Nikodem, M.; Wysocki, G. Chirped Laser Dispersion Spectroscopy for Remote Open-Path Trace-Gas Sensing. Sensors (Basel). 2012, 12, 12, p.16466-16481.
• Isensee, K. et al. Biomedical applications of mid-infrared quantum cascade lasers - a review. Analyst (Lond). 2018, 143, 24, p.5888-5911.
• 浜松ホトニクス.“量子カスケードレーザの選び方”.量子カスケードレーザ(QCL).<https://www.hamamatsu.com/jp/ja/product/lasers/semiconductor-lasers/qcls/index.html>, (参照 2020-05-11).
• Iga, K. Surface-emitting laser - its birth and generation of new optoelectronics field. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2000, 6, 6, p.1201-1215.

タイトルに関連する用語 (6件)： フォトニック結晶 ,  高出力 ,  ビーム品質 ,  センシング ,  面発光 ,  量子カスケードレーザー