超小型?超省エネルギーのラマンシリコンレーザーを开発-光と电子が融合した理想のシリコンチップに道

超小型?超省エネルギーのラマンシリコンレーザーを开発-光と电子が融合した理想のシリコンチップに道

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用语解説

ラマンシリコンレーザー

ラマン効果をレーザー発振に用いたレーザーのこと。そのため电流ではなく光励起で発振させるレーザーである。半导体レーザーでは実现できていない黄色のレーザーなどを作るために利用される。同じ原理を用いた製品として、ラマン増幅光ファイバーがインターネットの光通信で利用されている。

ラマン効果(ラマン散乱)

1928年、インド人のラマンが発见した発光现象で、结晶に入射した光が结晶の热振动(フォノン)と相互作用して、入射した波长より少し长い波长の光が放出される现象(図1)。この波长の変化が物质に固有であるため、ラマン効果は物性研究だけでなく、爆破物検査、环境検査などに幅広く利用されている。ラマンはこの业绩で1930年にノーベル物理学赏を受赏した。

光励起型のレーザー

レーザー発振に必要なエネルギーを、光を照射して加えるタイプのレーザー。电流でエネルギーを加える半导体レーザーと比べると、汎用性に难点を抱えるが、さまざまな応用製品がある。例えば世界初のレーザーであるルビーレーザーは光励起型で、医疗用レーザーなどに现在でも使われている。また、緑色のレーザーポインターも、実は光励起型のレーザーである。

フォトニック结晶

光が波である特性を利用して、光を自在に闭じ込めたり、制御可能な特长を持つ光素子。図3に示すように、薄い板状の材料に、周期的に孔状の穴を开けた构造が有名。公司でも活発に研究が行なわれている。

光共鸣装置(光共振器)

2枚の鏡で光を閉じ込めた構造のこと。レーザー発振には、光を何度も往復させる必要があるので、必ず光共鳴装置が必要となる。一般的には小さくて、Q値が高いほど、優れた共鳴装置と考えられており、フォトニック结晶を用いると世界最高級の光共鳴装置が実現できる。

笔颈狈构造

半导体に电圧をかけるために必要となる构造