中赤外垂直遷移型DFB土子カスケードレーザ（QCL）の試作

摘要

We designed a new vertical-transition active layer structure for a Mid-IR quantum cascade laser (OCL). In this structure, effective opticaI gain increase can be obtained by enhancing radiative transition selectively with LO phonon scattering increase suppressed. We fabricated vertical-trans it ion FP-QCL having this active layer, and found that 30% decrease of threshold current was achieved at room temperature compared with the conventional diagonal-transition FP-QCL. We also developed a complex-coupled type DFB-OCL using the same active layer, and succeeded in obtaining a single-mode pulse osci11 at ion up to room temperature. The threshold current density at room temperature was about 3. 8 kA/cm~2, and the I as ing wavelength dependence on temperature was about 0. 4 nm/K.%我々は、中赤外量子カスケードレーザ（OCL）用の活性層として、LOフォノン散乱の増大を抑制しつつ、発光遷移確率の選択的な増大による利得増加の効果が期待できる、垂直遷移型活性層構造を考案した。本活性層を用いたFP-QCLを試作し、従来の対角遷移型FP-OCLと比較した結果、室温で約30％の閾値電流の低減が得られ、本活性層導入による特性改善を確認した。さらに本活性層を有する複素屈折率結合型DFB-QCLを試作し、室温までの単ーモードでのパルス発振に成功した。共振器長2nmのアンコート素子において、室温で3.8kA／cm~2の閾値電流密度が得られ、また発振波長の温度依存性は約0.4nm／Kであった。