中赤外領域の可変型半導体レーザー素子の長波長へのラインナップ展開を目指し、シングルモード、連続動作可能な IV-VI族半導体中赤外レーザーを開発。6.1㎛(130K)～6.9㎛(77K)の波長域で0.1mW以上の安定した光出力が得られた。

課題

希薄気体の分析、環境計測、同位体測定、排ガス分析、化学反応制御等への応用が期待される
中赤外半導体レーザー（素子）の市場ニーズがあるが、5㎛ ～7㎛の波長領域における可変動作型レーザー素子でシングルモード連続動作するレーザー素子既存製品が存在しない。「シングルモード連続動作」をクリアして、事業化のきっかけとしたい。

プロジェクト概要

DFB（分布帰還）構造型IV-VI族半導体レーザーを試作し、可変波長6㎛～7㎛,液体窒素温度でシングルモード連続動作、0.1mW以上の光出力を実現させるため、PbSrSe/PbSe分離閉じ込め構造（SCH）に分布帰還構造を形成し、シングルモード動作させようとしたが、DFB構造ではレーザーの連続動作が得られなかったため、リッジ導波路構造に計画を修正。波長6.1 ㎛ (130K)～6.9 ㎛(77K)の波長域でシングルモード・連続動作できた。18時間の連続動作においても素子の劣化は見られず、0.1mW以上、最大0.2mWの安定した光出力が得られた。

期待される効果

未開拓波長領域（2.5～50㎛）を含む長波長へ可変型半導体レーザー素子のラインナップ展開。医療・創薬分野への展開も見込まれる成分分析への活用。

関連した光技術

半導体レーザー