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注入型レーザー ちゅうにゅうがたレーザーinjection laser

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

注入型レーザー
ちゅうにゅうがたレーザー
injection laser

p-n接合でキャリアを注入し,再結合させることによる発光 (注入型電界発光) を利用した半導体レーザー。ヒ化ガリウム GaAsのp-n接合で 1962年に発振に成功した。レーザー発振の波長は使用する半導体のエネルギー間隙 (エネルギーギャップ ) で決まる。赤外域 (テルル化鉛-スズ PbSnTeで6~10μm,ヒ化インジウム-ガリウム InGaAsで1~1.5μm,ヒ化ガリウムで 0.85μm) から可視の赤色 (ヒ化アルミニウム-ガリウム AlGaAsで約 0.7μm) までのものが得られている。構造上単純なp-n接合を用いたものとダブルヘテロ構造のものがある。後者では異種接合 (ヘテロ接合 ) での屈折率とエネルギー間隙の違いをうまく利用して,注入されたキャリアと光を狭い活性領域に閉じ込めることができるので非常に効率がよく,現在のものはほとんどすべてこの構造である。共振器構造をつくるには結晶の劈開面が利用される。気体レーザー,固体レーザーなどに比べ,小型で効率がよく,入力電流によって直接的に出力光を変調することが容易である。超高周波で変調して光通信の光源 (1μm付近の波長) として使用されつつあり,この目的のものは室温で連続発振できるようにつくられる。赤外域の 10μm程度までのレーザーは公害ガス検知用光源として,可視域のレーザーはビデオディスクなどの光源としての応用が考えられている。レーザー光の波長純度や空間的指向性の点では気体レーザーに比べると劣っており,また大出力を得る目的には適していない。

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