光増幅機能部分の支持基板を光ビームを低損失で通過させる透明基板に置き換えた面型光増幅素子構造とその製造方法

開放特許情報番号
L2000007514 この特許の事業構築のヒントや可能性をご覧頂けます
開放特許情報登録日
2000/12/9
最新更新日
2015/8/12

基本情報

出願番号 特願平10-029380
出願日 1998/2/12
出願人 工業技術院長
公開番号 特開平11-233889
公開日 1999/8/27
登録番号 特許第2920213号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 面型光増幅素子とその製造方法
技術分野 情報・通信、電気・電子、機械・加工
機能 材料・素材の製造、機械・部品の製造、表面処理
適用製品 高出力の外部共振器型面発光レーザー素子、大口径の光ビーム反射型増幅器、高出力光パルス発生レーザー加工機、レーザー応用光計測器
目的 単峰性で光出力が大きく、基本モードで安定に発振できる半導体レーザーが光通信、計測、加工分野で望まれている。外部共振器型面型光増幅素子が提案されているが、従来の構造では、光発振に寄与する面積を大きくし、かつ均一なホール注入を両立させることが難しく、光ビームの単一性や均一性を損なうケースが多かった。また、複合共振器構造で解決を図る例もあったが、モード同期動作による光パルス発生に難があるなどの欠点を有していた。この発明は、新規な構造により、これらの欠点を克服する事を目的とする。
効果 光増幅器部分の構築に用いた400μm厚の基板を除去し、数百μm〜数mm厚の透明基板に置換するため、発生した光は透明基板側に99%以上で透過可能となる。光増幅器部分の種々の改良に対する構造的自由度も大きく、例えばホール注入用の電極を分割配置し、その個々の電流を制御すれば、単峰性の基本モード光強度分布に合わせたキャリア注入が出来、基本モードの動作安定化につながる。また、透明基板側を出射口として用い、外部共振型面型光増幅素子を構成すれば、高出力の光パルスを発生する能動モード同期面発光レーザーが実現出来る。
技術概要
本発明の面型光増幅素子は、光増幅機能部を、励起キャリアを生成する活性層をp型とn型半導体で挟んで構成する。これらをn型半導体層の外部でポリイミド系の透明接着剤を用いガラスなどの透明支持基板に固定する。この際、透明支持基板の表面界面、透明支持基板と透明接着剤、および透明接着剤と光増幅機能部の界面における乱反射防止用に無反射コーティングを施す。光増幅機能部のp型半導体側は、研磨とエッチングにより不要部分約400μmを除去した後、表面にホール注入用の分割電極を蒸着と印刷技術などで形成する。光増幅機能部のp型半導体層は、p型半導体多層膜反射鏡を含む。このような構成で、この反射鏡で反射された光は、光増幅機能部の再活性部で増幅された後、n型半導体、透明支持基板を経て外部に設けられた反射鏡に入り、反射後、再びp型半導体多層膜反射鏡に戻る。この動作が繰り返されレーザー発振が生起する。n型半導体表面に形成されたホール注入用分割電極に流す電流を個別に制御する事により、活性層に流入する電流量の空間分布を制御でき、単峰性のビーム形状にあった安定した増幅、発振を実現する。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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