OD＞わかる半導体レーザの基礎と応用

『わかる半導体レーザの基礎と応用【オンデマンド版】』 (平田 照二 著、CQ 出版、2001 年 11 月刊) は、レーザ・ダイオードとも呼ばれる半導体レーザについて、動作の仕組みから特性、作り方、使い方と応用、これからの展開までを解説した入門書です。C&E 基礎解説シリーズの 1 冊で、版元の書籍ページには、書名に「レーザ・ダイオードの発光原理および諸特性とその展望」が添えられています。国立国会図書館の書誌では、初版 (2001 年 11 月発行) のオンデマンド版として 2015 年 2 月に刊行されています。版元は対象を、レーザ技術に興味のある初心者から光エレクトロニクスの専門家までと案内しています。

全 6 章の構成、光の性質から半導体レーザの進化の方向まで

本書は全 6 章です。第 1 章「レーザの原理」は光の古典的な側面と量子的な側面、自然放出と誘導放出、反転分布とフィードバックというレーザ光を出すための 2 つの条件を扱い、気体レーザや固体レーザなど半導体以外のレーザとレーザ研究の歴史にも触れます。第 2 章「半導体レーザの基礎」はバンド間遷移による発光、発光の劣化、光導波の原理、DH 構造と量子井戸構造、ゲイン・ガイドとインデックス・ガイドの横構造、軸構造を順に説明します。第 3 章「半導体レーザの特性」は V-I 特性、L-I 特性としきい値、温度特性、高速変調、NFP と FFP、スペクトル、ノイズ、素子の寿命と劣化を取り上げ、章の終わりに「Appendix A レート方程式によるレーザの解析」を置きます。

第 4 章「半導体レーザの作成方法」は、結晶成長、電極、へき開による端面の鏡の作り方、実装とパッケージング、検査という製造の流れを追います。第 5 章「半導体レーザの使用法と応用例」は、静電破壊と高温への対策や目の保護といった駆動時の注意点、ACC 駆動と APC 駆動の電源回路、レンズと鏡による集光、光ディスク用ピックアップ、光ファイバ通信、レーザ・ビーム・プリンター、バーコード・リーダへの応用を扱います。第 6 章は、DVD 用の赤色レーザ、GaN の青 (紫) 色レーザ、集積化レーザ、高出力レーザ、DFB レーザ、面発光レーザ (VCSEL)、歪み量子井戸レーザ、量子細線と量子箱のレーザなど、半導体レーザの進化の方向をまとめた章です。目次の最後には用語解説があります。

第 1 章のレーザ発振の 2 つの条件と、第 3 章のしきい値

反転分布は、高いエネルギーの状態にある電子が低い状態の電子より多く、誘導放出が吸収を上回る状態で、フィードバックは、端面の鏡で光を往復させて誘導放出を重ねることです。第 1 章はこの 2 つをレーザ光を出すための条件として扱います。しきい値は、レーザ発振が始まる電流の値で、第 3 章が L-I 特性としきい値、温度特性を扱います。

第 5 章の ACC 駆動と APC 駆動、第 6 章の進化の方向

ACC 駆動は電流を一定に保つ駆動方式で、APC 駆動は光の出力が一定になるように電流を調整する駆動方式で、第 5 章が電源回路として扱います。本書は、光の性質とレーザ発振の条件から、半導体レーザの構造、特性、製造、駆動と応用、進化の方向までを全 6 章に収めています。