野田進 工学研究科教授、吉田昌宏 同博士課程学生、メーナカ・デ・ゾイサ 同講師、石崎賢司 同助教、河崎正人 三菱電機株式会社研究員らの研究グループは、独自の「2重格子フォトニック結晶」共振器を用いて、半導体レーザーの高輝度化（＝高出力・高ビーム品質動作）に成功しました。
来たるべき超スマート社会（Society 5.0）においては、スマートモビリティ（自動車やロボットの自動運転）やスマート製造の核となる高度センシングや光加工のための、高輝度半導体レーザーが必要とされています。しかし、従来の半導体レーザーは、高輝度化のため、光出射面積を増大し高出力化を図ろうとすると、ビーム品質が劣化し、逆に輝度が低下するという問題がありました。
本研究グループは、光出射面積を従来の半導体レーザーの10,000倍以上大きくしてもビーム品質の劣化がない、新たなフォトニック結晶構造「2重格子フォトニック結晶」を考案し、10W級の高出力でありながら、ビーム拡がり角が極めて狭く（0.3˚未満）、極めて高いビーム品質（M 2 ～2）を達成し、高安定・高輝度動作に初めて成功しました。本研究成果は、フォトニック結晶レーザーが今後の超スマート社会を支える光源として極めて有望であることを示すものです。
本研究成果は、2018年12月18日、国際学術誌「Nature Materials」のオンライン版に掲載されました。
図：フォトニック結晶レーザーと「2重格子フォトニック結晶」共振器の模式図
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】 https://doi.org/10.1038/s41563-018-0242-y
Masahiro Yoshida, Menaka De Zoysa, Kenji Ishizaki, Yoshinori Tanaka, Masato Kawasaki, Ranko Hatsuda, Bongshik Song, John Gelleta & Susumu Noda (2018). Double-lattice photonic-crystal resonators enabling high-brightness semiconductor lasers with symmetric narrow-divergence beams. Nature Materials, 18(2), 121-128.
- 朝日新聞（1月10日 21面）、京都新聞（12月18日 20面）、日刊工業新聞（12月18日 21面）、読売新聞（12月23日 31面）、科学新聞（12月21日 4面）および産経ニュース（1月5日）に掲載されました。
