フォトニック結晶面発光レーザの高出力化とビーム形状制御に関する研究

光子晶体面发射激光器高输出功率及光束形状控制研究

• 批准号: 06J50572
• 负责人: 黒坂 剛孝
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J50572/
• 关键词: 2次元フォトニック結晶; 面発光レーザ; 面垂直光閉じ込め; 消失性干渉; ひし形格子点; 正三角形格子点; V字形状格子点; 誘電率反転

本年度の研究では、新しい格子点形状による更なる高出力化および2次元発振実証のために1,大型計算機を用いたFDTDシミュレーションによる理論解析および2,デバイスの作製を行った。1,まず高出力化のために消失性干渉低減に有効な格子点形状の探索を系統的に行った。単一偏光光を得るために一軸に関する対称性は維持しつつ、これと直交する軸に関する非対称性を大きくする目的で、ひし形〜正三角形〜V字形状における面垂直光閉じ込め特性について無限周期構造の3次元モデルを用いた解析を行った。ここで注意する必要があるのは、消失性干渉低減のために面垂直光閉じ込めを小さくしすぎると、他のモードの方が発振しやすくなり所望のモードでの安定した発振が得られなくなることである。そこで、比較的光閉じ込めが大きく発振する可能性のあるバンド端Aとバンド端Bの両方について、系統的な解析を行った。その結果、バンド端Aに関しては格子点形状を非対称化することにより面垂直光閉じ込めが単調に減少する。一方、バンド端Bでは格子点形状を非対称化しても面垂直光閉じ込めがあまり変化せず、バンド端Aよりも面垂直光閉じ込めが大きくなる。さらに、フィリングファクターを同程度に保ちながら誘電率分布を反転させた場合の効果を調べる目的で、上記形状を真円から抜き、真円内部で誘電率が反転している形状についても調査を行った。この場合、バンド端A, Bの面垂直光閉じ込めの大小を反転できることが分かった。この場合、より安定にバンド端Aでの発振が得られることが期待される。2,面垂直光閉じ込め低減による効率改善が期待されるV字形状格子点についてデバイスを作製して評価を行った。その結果、バンド端Aにおける単峰ビーム発振が得られ、従来の正三角形格子点を超えるスロープ効率46%が得られた。

This year's research focuses on the design of new lattice point shapes, high-power generation and two-dimensional vibration detection. 1, high output and low loss of dry matter, grid point shape and exploration of the system. The symmetry of a polarized light axis is maintained, and the symmetry of an orthogonal axis is maintained. The asymmetry of a polarized light axis is large, and the symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of a polarized light axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of a polarized light axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of a polarized light axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of a polarized light axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of a polarized light axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of a polarized light axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of a polarized light axis is large. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of an orthogonal axis. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of an orthogonal axis. The symmetry of an orthogonal axis is large. The symmetry of an orthogonal axis. The symmetry of an orthogonal axis. The symmetry of an Note that the necessary vibration reduction and disappearance of the surface vertical light closure, small vibration reduction and other side vibration reduction are expected. The probability of vibration is determined by the analysis of the system. As a result, the shape of the grid points at the end of the tunnel is dissymmetrical, and the vertical light intensity of the plane is reduced. A square, A side B, a side vertical light, a side vertical light. In the same way, the shape of the electromagnetic field is recorded, and the distribution of the electromagnetic field is determined. In this case, the surface of A and B is vertical to the light. In this case, the vibration of the stable terminal A is expected to occur. 2, surface vertical light closed, low reduction, efficiency improvement, expectation, V shape grid point, control, evaluation, etc. The results show that the peak vibration rate of the square triangle lattice point is 46%