[发明专利]半导体激光元件

说明书

本公开提供了一种能够减小一维局部振荡的半导体激光元件，该半导体激光元件具备基板、活性层和相位调制层。相位调制层包括基本层和二维地配置于基准面上的多个差异折射率区域。在设定于基准面上的假想的正方形格子中，各差异折射率区域的重心离开对应的格子点而配置，对于各差异折射率区域，单独设定连结对应的格子点和重心的矢量的角度。假想的正方形格子的格子间隔和活性层的发光波长满足Γ点振荡的条件。各差异折射率区域的重心以使各差异折射率区域以对应的格子点作为中心旋转而得到的圆环形或圆形的傅立叶系数的绝对值为0.01以下的方式配置。

技术领域

本公开涉及一种半导体激光元件。

本申请要求基于2020年10月2日申请的日本专利申请第2020-167657号的优先权，依据其内容并且参照其整体并入本说明书。

背景技术

在专利文献1中公开了涉及发光装置的技术。该发光装置为S-iPM(Static-integrable Phase Modulating)激光器，具备发光部和与该发光部光学结合的相位调制层。相位调制层包括基本层和多个差异折射率区域。多个差异折射率区域具有与基本层不同的折射率，在与相位调制层的厚度方向垂直的面上二维地分布。在面上设定假想的正方形格子的情况下，各差异折射率区域的重心离开对应的格子点而配置。此外，在各差异折射率区域中，单独设定连结对应的格子点和重心的矢量的相对于假想的正方形格子的角度。假想的正方形格子的格子间隔a和发光部的发光波长λ满足M点振荡的条件。在相位调制层的倒格子空间上，形成分别包括对应于光像的角度扩展的波数扩展的4个方向的面内波数矢量，至少1个面内波数矢量的大小比2π/λ小。

在非专利文献1中公开了具有双孔结构的Γ点振荡的光子晶体激光器。该非专利文献1所记载的技术通过调整双孔结构的孔间距和深度，选择性地抑制与有助于一维振荡的(±2，0)阶和(0，±2)阶的傅立叶系数成比例的耦合系数κ(±2，0)和κ(0，±2)。

现有技术文献

专利文献1：国际公开2020/045453号

非专利文献1：Masahiro Yoshida et al.,“Double-lattice photonic-crystalresonators enabling high-brightness semiconductor lasers with symmetricnarrow-divergence beams Nature Materials”,Vol.18,pp.121-128(2019).

非专利文献2：Y.Kurosaka et al.,“Effects of non-lasing band in two-dimensional photonic-crystal lasers clarified using omnidirectional bandstructure”,Opt.Express 20,21773-21783(2012).

非专利文献3：Y.Liang et al.,“Three-dimensional coupled-wave analysisfor square-lattice photonic crystal surface emitting lasers with transverse-electric polarization:finite-size effect”,Optics Express 20,15945-15961(2012).

非专利文献4：Yong Liang et al.,“Three-dimensional coupled-wave modelfor square-lattice photonic crystal lasers with transverse electricpolarization A general approach”,Physical Review,B84,195119(2011).

发明内容

发明所要解决的问题