次世代の半導体レーザー

面発光レーザー

へき開された LD は半導体の端面から光を出力するが (端面発光型レーザー)、これに対し、基盤と垂直にレーザー光が出力される LD もある。これを面発光レーザー (Surface Emitting Laser) または垂直共振器面発光レーザー (Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL) と言う。VCSEL は 1977 年に伊賀により発明され、1979 年に初めての発振が報告された。VCSEL はへき開する必要がないため低価格であり、レーザープリンターやバーコードリーダー、マウスへも応用されている。発振波長は 850、1310、1550nm 帯であり、850nm (AlGaAs 系) の VCSEL は短距離用の光通信や高速 LAN に用いられており、2006 年にはスーパーコンピューターのデータ伝送用途として、1070nm 帯 (InGaAs 系活性層) で 25Gbps での直接変調動作が報告されている。RGB の面発光レーザーが揃えば、新しい照明やディスプレイなどの応用が期待される。

OptiVideo 配信【レーザー基礎】4．各種レーザー　次世代半導体レーザーより

量子ドットレーザー

ナノメートルサイズの微小な半導体微結晶によって、自由電子を 3 方向から閉じ込めた量子ドット (1982 年、荒川榊により提唱) を用いた量子ドットレーザー (Quantum Dot Laser: QDL)は、1310nm において低消費電力、温度無依存性、高速変調可能なことから次世代光通信用レーザーとして期待されている。現在、世界中で盛んに研究されており、25Gbpsの光通信も実証されている。シリコン基板上 1.3μm レーザーの室温発振にも成功している。

量子カスケードレーザー