半導体レーザーとは?
はんどうたいれーざー
半導体レーザーとは、半導体素子を使って光を発振・増幅するレーザーで、CDプレーヤーや光ファイバー通信など身近な機器に広く使われています。
半導体レーザー(はんどうたいレーザー)は、半導体のpn接合部に電流を流すことで誘導放出を起こし、コヒーレント(位相のそろった)な光を発振する素子です。英語では「Laser Diode(LD)」または「Semiconductor Laser」と呼ばれ、レーザーダイオードとも呼ばれます。
通常の発光ダイオード(LED)も電気を光に変換しますが、半導体レーザーはさらに共振器構造(反射鏡として機能するへき開面など)を持つことで光の増幅・発振が起き、指向性が高く単色性に優れた強力な光を小型の素子から取り出せます。
半導体レーザーの主な応用分野は以下の通りです。
- 光ディスク読み書き:CD・DVD・Blu-rayプレーヤーのピックアップに使用され、データの読み書きを行う
- 光ファイバー通信:インターネットや電話のデータを光信号に変換して長距離・大容量伝送を実現する
- レーザープリンター・バーコードスキャナー:事務機器や物流管理に幅広く活用
- 医療・美容:眼科手術(LASIK)や脱毛・皮膚治療などにも応用
- LiDARセンサー:自動運転車や測量機器の距離測定に用いられる
半導体レーザーは小型・低消費電力・長寿命・低コストという特性から、ガスレーザーや固体レーザーに比べて民生用途に圧倒的に普及しています。青色半導体レーザーの実用化(2000年代)は高密度光ディスク(Blu-ray)を可能にし、この開発に貢献した研究者はノーベル物理学賞を受賞しました。現代の情報社会・産業社会を支える基幹デバイスの一つです。
使い方・例文
「スマートフォンの顔認証センサーや光ファイバーの送受信機にも半導体レーザーが内蔵されている」のように、日常の電子機器や通信技術を説明する文脈で登場します。
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