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1. (WO2018159606) フォトニック結晶レーザ
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国際公開番号: WO/2018/159606 国際出願番号: PCT/JP2018/007246
国際公開日: 07.09.2018 国際出願日: 27.02.2018
IPC:
H01S 5/183 (2006.01)
H 電気
01
基本的電気素子
S
誘導放出を用いた装置
5
半導体レーザ
10
光共振器の構造または形状
18
表面放出型レーザ(SEL)
183
垂直共振器を有するもの(VCSEL)
出願人:
国立大学法人京都大学 KYOTO UNIVERSITY [JP/JP]; 京都府京都市左京区吉田本町36番地1 36-1, Yoshida-honmachi, Sakyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto 6068501, JP
国立大学法人京都工芸繊維大学 NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION KYOTO INSTITUTE OF TECHNOLOGY [JP/JP]; 京都府京都市左京区松ヶ崎橋上町1番地 1, Matsugasaki Hashikami-cho, Sakyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto 6068585, JP
発明者:
野田 進 NODA, Susumu; JP
北村 恭子 KITAMURA, Kyoko; JP
米 雅子 YONE, Masako; JP
代理人:
特許業務法人京都国際特許事務所 KYOTO INTERNATIONAL PATENT LAW OFFICE; 京都府京都市下京区東洞院通四条下ル元悪王子町37番地 豊元四条烏丸ビル Hougen-Sizyokarasuma Building, 37, Motoakuozi-tyo, Higasinotouin Sizyo-sagaru, Simogyo-ku, Kyoto-si, Kyoto 6008091, JP
優先権情報:
2017-03588728.02.2017JP
発明の名称: (EN) PHOTONIC CRYSTAL LASER
(FR) LASER À CRISTAL PHOTONIQUE
(JA) フォトニック結晶レーザ
要約:
(EN) A photonic crystal laser 10 is a laser having a configuration in which a light emitting layer (active layer 12) for producing light including light of a wavelength λL, and a two-dimensional photonic crystal layer 11 are laminated, the two-dimensional photonic crystal layer 11 having a refractive index distribution formed by two-dimensionally arranging, on a plate-like substrate 112, different refractive index regions (holes 111) having refractive indexes different from that of the substrate 112. In the two-dimensional photonic crystal layer 11, the different refractive index regions are arranged at positions displaced from the lattice points of a fundamental two-dimensional lattice having a periodicity which is determined such that a resonant state of the light of the wavelength λL is formed by forming a two-dimensional standing wave, and such that the light of the wavelength λL is not externally emitted. A position displacement vector Δr↑ which indicates the displacements of the positions of the different refractive index regions in the respective lattice points from the lattice points is expressed by Δr↑ = d·sin(±G'↑·r↑ + ψ0)·(cos(L(φ + φ0)) and sin(L(φ + φ0))), using: an inverse lattice vector G'↑ = ±(kx ± |k↑|(sinθcosφ)/neff, ky ± |k↑|(sinθsinφ)/neff) expressed by a wave number vector k↑ = (kx, ky) of the light of the wavelength λL in the two-dimensional photonic crystal layer 11, an effective refractive index neff of the two-dimensional photonic crystal layer, an azimuth angle φ from a predetermined reference line extending in a predetermined direction from a predetermined origin of the fundamental two-dimensional lattice, an arbitrary constant φ0, and an expanding angle θ of a laser beam; a position vector r↑ of each of the lattice points; arbitrary constants d and ψ0; and an integer L other than 0.
(FR) Un laser à cristal photonique 10 est un laser ayant une configuration dans laquelle une couche émettant de la lumière (couche active 12), pour produire de la lumière d’une longueur d’onde λL, et une couche de cristal photonique bidimensionnelle 11 sont stratifiées, la couche de cristal photonique bidimensionnelle 11 ayant une distribution d’indices de réfraction formée par un agencement bidimensionnel, sur un substrat de type plaque 112, de régions à indices de réfraction différents (trous 111) ayant des indices de réfraction différents de celui du substrat 112. Dans la couche de cristal photonique bidimensionnelle 11, les régions à indices de réfraction différents sont agencées à des positions déplacées des points de réseau d’un réseau bidimensionnel fondamental ayant une périodicité qui est déterminée de sorte qu’un état résonant de la lumière de la longueur d’onde λL est formé par formation d’une onde stationnaire bidimensionnelle et de sorte que la lumière de la longueur d’onde λL n’est pas émise vers l’extérieur. Un vecteur de déplacement de position Δr↑ qui indique les déplacements des positions des régions à indices de réfraction différents dans les points de réseau respectifs à partir des points de réseau est exprimé par Δr↑ = d·sin(±G'↑·r↑ + ψ0)·(cos(L(φ + φ0)) et sin(L(φ + φ0))), à l’aide de : un vecteur de réseau inverse G'↑ = ±(kx ± |k↑|(sinθcosφ)/neff, ky ± |k↑|(sinθsinφ)/neff) exprimé par un vecteur de nombre d’onde k↑ = (kx, ky) de la lumière de la longueur d’onde λL dans la couche de cristal photonique bidimensionnelle 11, par un indice de réfraction effectif neff de la couche de cristal photonique bidimensionnelle, par un angle d’azimut φ depuis une ligne de référence prédéterminée s’étendant dans une direction prédéterminée depuis une région prédéterminée depuis une origine prédéterminée du réseau bidimensionnel, par une constante arbitraire φ0 et par un angle d’extension θ d’un faisceau laser ; un vecteur de position r↑ de chacun des points de réseau ; de constantes arbitraires d et ψ0 ; et un entier L autre que 0.
(JA) フォトニック結晶レーザ10は、波長λLの光を含む光を生じさせる発光層(活性層12)と、板状の母材112に、それとは屈折率が異なる異屈折率領域(空孔111)が2次元的に配置されることにより屈折率分布が形成されて成る2次元フォトニック結晶層11とが積層された構成を有するレーザであって、2次元フォトニック結晶層11において各異屈折率領域が、2次元定在波を形成することによって前記波長λLの光の共振状態を形成し且つ該波長λLの光を外部に出射させないように定められる周期性を持つ基本2次元格子の各格子点からずれた位置に配置されており、前記各格子点における異屈折率領域の位置の、該格子点からのずれを表す位置ずれベクトルΔr↑が、2次元フォトニック結晶層11内における前記波長λLの光の波数ベクトルk↑=(kx, ky)、前記2次元フォトニック結晶層の有効屈折率neff、前記基本2次元格子の所定の原点から所定の方向に延びる所定の基準線からの方位角φ、任意の定数φ0、及びレーザビームの拡がり角θを用いて表される逆格子ベクトルG'↑=±(kx±|k↑|(sinθcosφ)/neff, ky±|k↑|(sinθsinφ)/neff)、前記各格子点の位置ベクトルr↑、任意の定数d及びψ0、並びに0を除く整数Lを用いて、 Δr↑=d・sin(±G'↑・r↑+ψ0)・(cos(L(φ+φ0)), sin(L(φ+φ0))) で表される。
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指定国: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
アフリカ広域知的所有権機関(ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
ユーラシア特許庁(EAPO) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
欧州特許庁(EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
アフリカ知的所有権機関(OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
国際公開言語: 日本語 (JA)
国際出願言語: 日本語 (JA)