ナノ共振器シリコンラマンレーザーの光利得機構の解明と発振特性評価

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H05428
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 高橋 和 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20512809)
• 研究協力者: 野田 進 京都大学, 工学研究科, 教授 (10208358) ; 金光 義彦 京都大学, 化学研究所, 教授 (30185954) ; 浅野 卓 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30332729) ; 岡野 誠 産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10443178) ; 井原 章之 京都大学, 化学研究所, 助教 (10619860)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: シリコンラマンレーザー / フォトニック結晶 / 高Q値ナノ共振器 / 誘導ラマン散乱 / 微細加工 / 顕微分光

研究成果の概要

半世紀の間、シリコンを用いたレーザ光源開発は、夢の科学技術と言われてきた。本課題では，2013年に研究代表者らが開発した高Ｑ値フォトニック結晶ナノ共振器を用いた超低閾値・超小型シリコンラマンレーザの発振メカニズムを研究した。精緻な顕微分光技術を用いて、共振波長の時間シフトがレーザ性能に大きな影響を与えることを突き止めた。さらに、新たな分光法を開発して、その利得スペクトル測定に成功した。卓越した微細加工技術も利用して、動作波長依存性、温度依存性，結晶方位依存性を調べ、その発振特性を包括的に明らかにした。それらの知見をもとに構造改良をおこなったところ、従来以上の作製歩留まり、出力増大が得られた。

自由記述の分野

シリコンフォトニクス