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半導体レーザー はんどうたいレーザーsemiconductor laser

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

半導体レーザー
はんどうたいレーザー
semiconductor laser

半導体を素材とするレーザーの総称。半導体の伝導帯に励起された電子が価電子帯の正孔と再結合するとき一般に自然放出 spontaneous emissionによる発光が観測され,これを利用したものが発光ダイオードである。しかしある条件のもとで電子・正孔再結合の誘導放出 induced emissionを自然放出や吸収より強く生じさせることができ,これを利用したものが半導体レーザーである。得られる光の波長は半導体材料によって決り,ほぼ禁制帯の幅に相当する。誘導放出すなわちレーザー発振を生じさせる方法としてはp-n接合に順方向電圧を印加して少数キャリアを注入する方法 (注入型レーザー ) や半導体結晶に直接強い光や電子線を照射して少数キャリアを励起する方法などがある。いずれの場合も結晶の1対の面は特に平行平滑に仕上げられており,内部で発光した光がこの平行な面で反射往復する間に誘導放出現象により発光が強められて増幅され,平行面のつくるキャビティ (空洞) に共振した光のみが選択的に外部に放射される。半導体レーザー,特に注入型レーザーは小型,高能率であり,材料を変えることによって発振波長を選択できるなどの特徴がある。最近ではダブルヘテロ構造注入型レーザーの開発により,常温で連続発振するものが実用化され,将来の光通信用光源の重要なにない手として応用されつつある。一般に気体・液体・固体レーザーに比ベてスペクトル幅や指向性に劣り,出力も小さい。

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知恵蔵の解説

半導体レーザー

半導体中での光の誘導放出による増幅現象と、端面を反射鏡にして光の正帰還現象とを組み合わせて、コヒーレント光を放出する発光素子。スペクトル幅が極めて狭く、指向性が良いのが特徴。また大きな発光効率が得られる。通常は、ヘテロ接合を2つ組み合わせたダブル・ヘテロ構造が採用される。この構造でより高密度の電子と正孔を動作層内に閉じ込め、レーザー発振を起こしやすくする。CDのピックアップや光通信の光源に実用化されている。

(荒川泰彦 東京大学教授 / 桜井貴康 東京大学教授 / 2007年)

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百科事典マイペディアの解説

半導体レーザー【はんどうたいレーザー】

レーザー

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世界大百科事典 第2版の解説

はんどうたいレーザー【半導体レーザー semiconductor laser】

媒質に半導体を用いたレーザー(図)。半導体結晶中には高いエネルギー状態で自由に動き回れる自由電子と,電子の空席として動き回る正孔がある。電子が正孔に落ち込む再結合といわれる過程では,落ち込む前と後とのエネルギー状態の差分にあたるエネルギーは,母体の結晶に熱として吐き出されるか,または電磁波(光)として放出される。したがって放出光の波長は再結合の前後における電子のエネルギーまたはエネルギー準位の差として与えられる。

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大辞林 第三版の解説

はんどうたいレーザー【半導体レーザー】

半導体素子を発光源とするレーザー。また、波の位相がそろった光であるレーザー光を発する半導体素子そのものもいう。発光源が小型であるため、 CD や光ファイバー通信の光源などに用いられている。

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世界大百科事典内の半導体レーザーの言及

【レーザー】より

…気体の場合には放電励起が一般的である。p‐n接合型の半導体レーザーの場合には接合面を通して電流を流すことでレーザー発振を起こすことができる。気体レーザーの励起の手段としては,このほかに高速の電子線を照射する方法,化学反応を利用する方法,断熱膨張を利用する方法などが試みられている。…

※「半導体レーザー」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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