2μm帯赤外線レーザー発振に成功、AKMら：光源構造の最適化で実現

旭化成エレクトロニクス（AKM）と京都大学の研究グループは、光源構造を最適化したことで、2μm帯赤外線フォトニック結晶レーザー（PCSEL）の発振に成功した。生体内物質の非侵襲センシングなど、従来技術では対応が難しかった用途に提案していく。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

生体内物質の非侵襲センシングなど新たな用途に展開

　旭化成エレクトロニクス（AKM）と京都大学高等研究院の野田進特別教授らによる研究グループは2026年3月、光源構造を最適化したことで、2μm帯赤外線フォトニック結晶レーザー（PCSEL）の発振に成功したと発表した。生体内物質の非侵襲センシングなど、従来技術では対応が難しかった用途に提案していく。

　京都大学の野田特別教授が発明したPCSELは、従来のレーザーに比べ小型で高指向性、狭帯域、高輝度を同時に実現できるデバイスだ。旭化成エレクトロニクスは、これまで蓄積してきた化合物半導体技術を活用し、京都大学とPCSEL構造による2μm帯レーザーの共同研究を行ってきた。

　そして今回、光源構造を最適化するなどして2μm帯レーザーを試作。レーザー発振特性などを測定し、2μm帯において高い指向性や狭帯域といった特長が得られることを確認した。ビームパターンはフォトニック結晶設計によって、単峰状を含むさまざまなビーム制御が可能だ。フォトニック結晶構造を最適化していけば、用途別に最適な性能を実現できるという。

PCSELの構造［クリックで拡大］出所：AKM

試作した2μm帯赤外線PCSELのレーザー発振特性。左が発光スペクトル、右はビームパターン［クリックで拡大］ 出所：AKM

　研究グループは応用領域として、「非侵襲センシング」や、呼吸に含まれるガス成分などの検知による「健康モニタリング」、温室効果ガスなどの高感度、微量定量測定による「環境モニタリング」「次世代通信や高性能LiDARへの応用」などを想定している。