日本旭化成電子(Asahi Kasei Microdevices; AKM)與京都大學透過光源構造的最佳化,成功實現2 μm波段紅外線光子晶體面射型雷射(PCSEL)之雷射振盪,可望應用於生物體內物質的非侵入性檢測等既往技術難以實現之用途。
京都大學開發的PCSEL相較於既有的雷射裝置,具有小型化、高指向性、窄頻帶、高輝度等優勢。旭化成電子則是發揮過往累積的化合物半導體技術,與京都大學進行PCSEL構造之2 μm波段雷射的共同研究。
此次透過光源構造最佳化等方式,試作出2 μm波段雷射,並進行振盪特性評估,確認其在該波段仍可維持高指向性與窄頻等特性。此外,藉由光子晶體設計,雷射光束可實現包含單峰分佈在內的多樣化波束控制。研究團隊指出,隨著光子晶體結構進一步最佳化,可依不同應用需求調整並實現最佳化性能。
新技術可望應用在「非侵入性生醫檢測」、監測呼吸氣體成分的「健康狀態觀測」、溫室氣體等微量氣體之高感度/定量偵測的「環境監測」、次世代通訊或高性能LiDAR相關應用等領域。