Letter 光学：境界条件によって制御される電気励起フォトニック結晶テラヘルツレーザー 2009年1月8日 Nature 457, 7226 doi: 10.1038/nature07636 二次元フォトニック結晶を利用した半導体レーザーは一般的に、光学的に励起される中心領域に依存しており、この領域は、励起されないために吸収性となる領域に囲まれている。フォトニック結晶レーザーの電気的な励起は、外部レーザー源を必要としないため実用上さらに魅力的だが、この理想的な構成は失われる。この場合、電流の側方への広がりを防ぐため、適切な半導体処理によってデバイスの活性領域の境界を物理的に定めなければならない。これにより、特に遠赤外で動作するレーザーの場合は、発光波長が長いためデバイスの厚さが数マイクロメートルになるので、デバイス境界で複素誘電率が急激に変化する。今回我々は、そのような急峻な境界条件が、電気励起フォトニック結晶レーザーの動作に劇的な影響を与えうることを示す。我々は、反射境界や吸収境界を作る一般的手法を実証することによって、ウィスパリングギャラリーのようなモード、または真のフォトニック結晶状態のどちらかを励起できるという証拠を提示する。我々は、フォトニック結晶テラヘルツ（THz）半導体レーザーを作製することによって、この手法の能力を明らかにした。この場合、フォトニック結晶は、デバイス上部の金属被覆をパターン化するだけで作られる。シングルモードレーザー動作が2.55〜2.88 THzの範囲で得られ、遠距離場での放射光の角度発散は小さい。このため、ほとんど指向性がないという、金属-金属導波路型THz半導体レーザー特有の欠点に対する解決策となる。 Full Text PDF 目次へ戻る
