希土類ドープLiNbO_3導波路レーザーによる超短光パルス発生に関する研究

稀土掺杂LiNbO_3波导激光器产生超短光脉冲的研究

基本信息

批准号：
09750059
负责人：
藤村昌寿
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

第一年度の研究ではz軸伝搬Ti拡散導波路を用いてQスイッチ導波路レーザを実現した。この場合、QスイッチングにはLiNbO_3の電気光学テンソルr_<61>、を介した電気光学変調を用いた。しかし、より効率の良い変調のためには最大テンソル成分r_<33>の利用が必須である。そこで本年度は、r_<33>が利用できる、Z板Y伝搬Ti拡散導波路を用いた導波路レーザの実現の検討を行った。得られた成果を以下に示す。1) Ti拡散条件検討:導波路レーザの基板としてもちいる、Nd熱拡散Z板MgO添加LiNbO_3上でのTi拡散導波路作製の報告例はこれまでなかった。そこで、予備実験として、Ti拡散導波路作製条件の検討を行った。Ti薄膜を堆積した基板を水蒸気を含ませた酸素雰囲気中で1070℃20時間熱処理することで、平滑な拡散表面を持つ比較的低損失な導波路が得られることがわかった。導波路伝搬損失は1dB/cm以下であった。2) 導波路レーザ試作:1)で得られた成果を元にして導波路レーザを試作した。導波路共振器長14mmのデバイスを波長809nmにおいて光励起し、1093nmにおける連続レーザ発振を達成した。Z板Ti拡散LiNbO_3導波路レーザでは世界ではじめての連続発振である。発振閾値は27mWであった。理論予想発振閾値は2mWであるので、得られた結果はこれと大きく異なる。その原因の一つにTi拡散導波路内での光損傷があると考えた。これを検証するため、デバイスを120℃に維持し、光損傷の影響を軽減した状態での発振を試みた。閾値が7mWまで大きく低減できた。今後、MgOドープ濃度の検討や、別のドーブ材料の検討などの、室温での光損傷軽減のための工夫が必要である。

在第一年的研究中，使用Z轴传播Ti扩散波导实现了Q开关的波导激光器。在这种情况下，使用Linbo_3的电流张量R_ <61>进行电流调制用于Q开关。但是，对于更有效的调制，最大张量组件R_ <33>至关重要。因此，今年我们使用Z板Y传播Ti扩散波导研究了波导激光器的实现，该波导可以使用R_ <33>。获得的结果如下所示。 1）Ti扩散条件：尚未报道过关于MGO掺杂的Linbo_3上Ti扩散波导的示例，该linbo_3也被用作波导激光器的底物。因此，作为初步实验，研究了制造Ti扩散波导的条件。发现在含有水蒸气的氧气大气中，在1070°C上对Ti薄膜沉积的底物进行热处理20小时，从而导致相对较低的损失波导，具有光滑的扩散表面。波导传播损失小于1 dB/cm。 2）波导激光原型：我们根据1）获得了原型波导激光器。波导谐振器长度为14毫米的设备以809 nm的波长进行光激发，以实现1093 nm的连续激光振荡。这是世界上第一个连续的振荡，在Z板Ti-Diffusion Linbo_3波导激光器中。振荡阈值为27兆瓦。理论预测的振荡阈值为2MW，因此获得的结果非常不同。我们认为其中一种原因在Ti扩散波导中受到损害。为了验证这一点，我们试图在120°C下振荡该设备。阈值显着降低至7MW。将来，有必要考虑在室温下减少造影损伤的方法，例如检查MGO和其他Dove材料的浓度。