AlN導波路型微小二重共振器第二高調波発生デバイスの設計

摘要

AlN などの窒化物半導体は高い光学非線形性と光損傷耐性を有するため、波長変換デバイスへの応用が期待される。しかし窒化物半導体は高効率化に必要な周期的極性反転構造の形成が困難な上、実用的な効率の波長変換デバイスとするには cm オーダのデバイス長が必要となる。本研究室では、共振器構造を設けることで極性反転を不要とし、励起光強度を顕著に増強させることで効率よく第二高調波を発生させる全長約 10μm のバルク GaN 微小共振器型第二高調波発生（SHG）デバイスを提案・作製し、青色 SHG 実証に成功した。近年、種々の応用に小型深紫外光源が望まれており、吸収端波長の短いAlNを用い導波路構造を採用することで、弱励起でも高効率な深紫外SHGデバイスの実現が期待できる。しかし共振器を構成する分布ブラッグ反射鏡(DBR)領域で回折が生じるため、本研究では回折による損失を考慮してAlN導波路型微小二重共振器SHGデバイスの設計を行った。