大阪大学が青色波長帯で初の波長可変半導体レーザーを開発。小型で低価格な遠紫外光源の実現に期待が寄せられている。
要約すると大阪大学の研究グループが、2024年11月に青色波長帯で初となる波長可変半導体レーザーを開発した。
この新しい技術は、従来の大型で高価な超短パルスレーザーに代わる小型で実用的な遠紫外光源の実現を目指している。
研究チームは、窒化物アルミニウムやSrB4O7を用いた波長変換デバイスをこれまでに開発してきたが、これらは主に大型の設備を必要とし、家庭用の殺菌や消毒機器には不向きだった。
新たに開発された青色波長可変半導体レーザーは、長さ約1mmの内部に周期スロット構造と波長チューニング用の電極を組み込んでおり、これにより小型化と低コスト化が実現されている。
デバイス設計には伝達行列法を用いて反射スペクトルを計算し、最適なパラメーターを導き出した。
製造プロセスでは、電子ビーム描画と反応性イオンエッチングを駆使し、InGaNレーザー用のエピタキシャルウエハー上にリッジ構造と周期スロット構造を形成した。
実験結果では、リッジ構造に電流を注入した際に単一波長レーザーの発振が確認され、周期スロット構造に電流を増加させることで波長可変特性が得られた。
試作した窒化物半導体の波長可変レーザーは405nm帯で発振するが、同じ構造を用いて460nm帯レーザーに適用することも容易であると報告されている。
この技術革新は、今後の家電製品への応用が期待される。
参考リンクhttps://news.yahoo.co.jp/articles/37ff27d3d1c733c78fcce01d864f8fd6a6b93fe4