研究者詳細

顔写真

ビエン　ズージユン
Bian Zijun
Bian Zijun
所属
大学院工学研究科　電子工学専攻　物性工学講座（フォトニックデバイス工学分野）
職名
特任助教（研究）
学位

  • 博士（学術） （グラスゴー大学（英国））

  • 修士（理学） （グラスゴー大学（英国））

  • 学士（工学） （マンチェスター大学（英国））

e-Rad 研究者番号
61027794

経歴 3

  • 2026年5月 ～ 継続中
    東北大学　大学院工学研究科　特任助教（研究）

  • 2025年5月 ～ 2026年4月
    東北大学　大学院工学研究科

  • 2024年5月 ～ 2025年4月
    アストン大学

学歴 3

  • グラスゴー大学　ジェームズ・ワット工学部　博士

    2018年1月 ～ 2024年4月

  • グラスゴー大学　理工学研究科　理学修士

    2016年9月 ～ 2017年9月

  • マンチェスター大学　工学・物理科学部　学士（工学）

    2012年9月 ～ 2015年6月

委員歴 1

  • 2024 PCSEL Workshop Committee

    2024年5月 ～ 2024年11月

研究キーワード 2

  • 半導体レーザー

  • フォトニック結晶面発光レーザー

研究分野 2

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 電子デバイス、電子機器 /

  • ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学 /

受賞 3

  1. 2024 PCSELワークショップ ポスター発表コンペティション 第1位

    2024年11月　2024 PCSELワークショップ

  2. ビッグサイエンス賞

    2022年10月　第28回国際半導体レーザー会議

  3. ニコル工学奨学金

    2021年8月　グラスゴー大学 ビル

論文 10

  1. Interdependence of parasitic losses in photonic crystal surface emitting lasers

    Jingzhao Liu, Xingyu Zhao, Zijun Bian, Paul Harvey, Scott Watson, Stephen J. Sweeney, Richard Hogg

    AIP Advances　2025年4月1日

    DOI： 10.1063/5.0252646 　

    ISSN：2158-3226

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    <jats:p>It is common practice to use an un-pumped, PC containing region of a PCSEL to reduce in-plane optical power loss. We simulate the effect of self-absorption in this un-pumped region on parasitic losses. It is found that the in-plane loss may be zeroed for a suitably thick un-pumped PC region width. However, in such devices, the internal loss no longer has a unique value, and the dependence of the minimum total parasitic loss on a range of parameters is discussed.</jats:p>

  2. Optimization of pumping geometry of photonic crystal surface emitting lasers

    Jingzhao Liu, Xingyu Zhao, Zijun Bian, Stephen J. Sweeney, Richard A. Hogg

    Physics and Simulation of Optoelectronic Devices XXXIII　7-7　2025年3月19日

    出版者・発行元： SPIE

    DOI： 10.1117/12.3042883 　

  3. Resonator embedded photonic crystal surface emitting lasers

    Zijun Bian, Xingyu Zhao, Jingzhao Liu, Daehyun Kim, Adam F. McKenzie, Stephen Thoms, Paul Reynolds, Neil D. Gerrard, Aye S. M. Kyaw, James Grant, Katherine Rae, Jonathan R. Orchard, Calum H. Hill, Connor W. Munro, Pavlo Ivanov, David T. D. Childs, Richard J. E. Taylor, Richard A. Hogg

    npj Nanophotonics　2024年6月3日

    DOI： 10.1038/s44310-024-00014-9 　

    ISSN：2948-216X

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    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>The finite size of 2D photonic crystals results in them being a lossy resonator, with the normally emitting modes of conventional photonic crystal surface emitting lasers (PCSELs) differing in photon lifetime via their different radiative rates, and the different in-plane losses of higher order spatial modes. As a consequence, the fundamental spatial mode (lowest in-plane loss) with lowest out-of-plane scattering is the primary lasing mode. For electrically driven PCSELs, as current is increased, incomplete gain clamping results in additional spatial (and spectral) modes leading to a reduction in beam quality. A number of approaches have been discussed to enhance the area (power) scalability of epitaxy regrown PCSELs through careful design of the photonic crystal atom<jats:sup>1–3</jats:sup>. None of these approaches tackle the inflexibility in being unable to independently modify the photon lifetime of the different modes at the Γ<jats:sub>2</jats:sub> point. As a method to introduce design flexibility, resonator embedded photonic crystal surface emitting lasers (REPCSELs) are introduced. This device, combining comparatively low coupling strength photonic crystal structures along with perimeter mirrors, allow a Fabry–Pérot resonance effect to be realised that provides wavelength selective modification of the photon lifetime. We show that surface emission of different surface emitting modes may be selectively enhanced, effectively changing the character of the modes at the Γ<jats:sub>2</jats:sub> point. This is a consequence of the selective modification of in-plane loss for particular modes, and is dependent upon the alignment of the photonic crystal (PhC) band-structure and distributed Bragg reflectors’ (DBRs) reflectance spectrum. These findings offer new avenues in surface emitting laser diode engineering. The use of DBRs to reduce the lateral size of a PCSEL opens the route to small, low threshold current (I<jats:sub>th</jats:sub>), high output efficiency epitaxy regrown PCSELs for high-speed communication and power sensitive sensing applications.</jats:p>

  4. Epitaxially regrown quantum dot photonic crystal surface emitting lasers

    Aye S. M. Kyaw, Ben C. King, Adam F. McKenzie, Zijun Bian, Daehyun Kim, Neil D. Gerrard, Kenichi Nishi, Keizo Takemasa, Mitsuru Sugawara, David T. D. Childs, Calum H. Hill, Richard J. E. Taylor, Richard A. Hogg

    Applied Physics Letters　2024年5月27日

    DOI： 10.1063/5.0202834 　

  5. Convergence criteria for probabilistic Markov chains modelling of photonic crystal surface emitting lasers

    Jingzhao Liu, Daehyun Kim, Zijun Bian, Jianyang Feng, Yunyun Gao, Paul Harvey, Richard A. Hogg

    Novel In-Plane Semiconductor Lasers XXII　24-24　2023年3月15日

    出版者・発行元： SPIE

    DOI： 10.1117/12.2649077 　

  6. Monolithic All-Semiconductor PCSELs emitting at 1.3µm

    Calum Hill, Jonathan R. Orchard, Ibrahim Javed, Connor W. Munro, Daehyun Kim, Zijun Bian, Adam F. McKenzie, Neil D. Gerrard, Katherine J. Rae, Pavlo Ivanov, Richard J. E. Taylor, Richard A. Hogg, David T. D. Childs

    2021 27th International Semiconductor Laser Conference (ISLC)　1-2　2021年10月10日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/islc51662.2021.9615826 　

  7. Comparative analysis of void-containing and all-semiconductor 1.5 µm InP-based photonic crystal surface-emitting laser diodes

    Z. Bian, K. J. Rae, B. C. King, D. Kim, G. Li, S. Thoms, D. T. D. Childs, N. D. Gerrard, N. Babazadeh, P. Reynolds, J. Grant, A. F. McKenzie, J. R. Orchard, R. J. E. Taylor, R. A. Hogg

    AIP Advances　12　(4)　049901-049901　2021年6月1日

    出版者・発行元： {AIP} Publishing

    DOI： 10.1063/5.0053535 　

    eISSN：2158-3226

  8. 1.5 μm Epitaxially Regrown Photonic Crystal Surface Emitting Laser Diode

    Zijun Bian, Katherine J. Rae, Adam F. McKenzie, Ben C. King, Nasser Babazadeh, Guangrui Li, Jonathan R. Orchard, Neil D. Gerrard, Stephen Thoms, Donald A. MacLaren, Richard J. E. Taylor, David Childs, Richard A. Hogg

    IEEE Photonics Technology Letters　32　(24)　1531-1534　2020年12月15日

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers ({IEEE})

    DOI： 10.1109/LPT.2020.3039059 　

  9. Advances in regrown all-semiconductor photonic crystal surface-emitting lasers (Conference Presentation)

    Adam F. McKenzie, Ben C. King, Zijun Bian, Jonathan R. Orchard, Neil D. Gerrard, Richard J. E. Taylor, David T. D. Childs, Donald A. MacLaren, Richard A. Hogg

    Novel In-Plane Semiconductor Lasers XIX　32-32　2020年3月9日

    出版者・発行元： SPIE

    DOI： 10.1117/12.2545791 　

  10. Develoment of All-Semiconductor Photonic Crystal Surface Emitting Lasers

    Richard J E Taylor, Guangrui Li, Ben King, Zijun Bian, Aleksandr Boldin, Benjamin Stevens, Tim Roberts, Ian Tooley, Steven Thoms, Jayanta Sarma, David T D Childs, Richard A Hogg

    2018 IEEE British and Irish Conference on Optics and Photonics (BICOP)　1-4　2018年12月

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/bicop.2018.8658345 　

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講演・口頭発表等 2

  1. 1.5 μm Photonic Crystal Surface Emitting Laser Diode,

    Zijun BIAN

    2020 International Conference on Solid State Devices and Materials

  2. Resonator Embedded Photonic Crystal Surface Emitting Lasers

    Zijun BIAN

    2022 28th International Semiconductor Laser Conference (ISLC)

産業財産権 1

  1. Photonic device

    Richard Hogg,Richard Taylor, Zijun Bian, David Childs

    産業財産権の種類: 特許権