希土類ドープLiNbO_3チタン拡散導波路レーザに関する研究

稀土掺杂LiNbO_3钛扩散波导激光器的研究

基本信息

批准号：
08750058
负责人：
藤村昌寿
金额：
$ 0.7万
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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々はレーザ遷移を示す希土類元素Ndを熱拡散してドープしたZ板LiNbO_3(LN)基板上でプロトン交換/アニール導波路レーザをすでに実現している。常光線も導波可能なTi拡散導波路レーザを構成できれば導波路レーザの機能化に有利である。Ti拡散導波路レーザ実現のポイントは励起光によって生じる光損傷をいかに回避するかである。そこで、X板LN上のZ軸伝搬Ti拡散導波路を用いた導波路レーザを検討した。Z軸伝搬LN光導波路では光起電力効果が無視できるため、光損傷耐性が大きく向上する。X板LNZ軸伝搬Ti拡散導波路レーザ作製に関して以下のような知見を得た。(1)X板LNへのNdの熱拡散によるドープを試みた結果、Z板LNの時と同じ条件(Nd膜厚〜90Å、O_2雰囲気、温度1070℃、時間300)で均一なNdド-ピングが行えることを見出した。(2)Nd : LNへTiをさらに拡散してTi拡散導波路を作製する場合、光損傷回避のためにたびたび用いられているMgOを混入してあるLN基板上ではTi拡散が困難であることも分かった。X板LN基板上でZ軸伝搬Ti拡散導波路を作製、その両端面に誘電体多層膜ミラー(R=98%【greater than or equal】93nm,R=6%⊃9nm)を装荷して導波路共振器(L=17mm)を構成、導波路レーザを試作した。試作デバイスで得られた成果(1)波長809nmの光励起で波長1093nmのレーザ光を得た。(2)Ndの励起光吸収ピークは53%であった。(3)励起光パワーしきい値P_<th>=2.2mWでスロープ効率η=1%を得た。(4)発振スペクトラム幅Δλ_L=3.3Åであった。(5)レーザ光はTEモード単一偏波で得られた。(6)最大出力レーザ光パワーは0.35mWであった。(7)光損傷の影響は照射励起光パワー600mWであっても観測されなかった。

我们已经在通过热扩散掺杂稀土元素Nd的Z板LiNbO_3（LN）衬底上实现了质子交换/退火波导激光器，该激光器表现出激光跃迁。如果可以构建能够引导普通光线的钛扩散波导激光器，那么对波导激光器进行功能化将是有利的。实现钛扩散波导激光器的关键是如何避免激发光造成的光学损伤。因此，我们研究了在 X 板 LN 上使用 Z 轴传播 Ti 扩散波导的波导激光器。由于Z轴传播LN光波导中的光伏效应可以忽略不计，因此抗光学损伤能力大大提高。关于 X 板 LNZ 轴传播 Ti 扩散波导激光器的制造，获得了以下发现。 (1)尝试通过Nd热扩散对X-plate LN进行掺杂，结果在与Z-plate LN相同的条件下进行了均匀的Nd掺杂(Nd膜厚~90 Å，O_2气氛，温度1070℃，时间300）我发现可以ping通。 (2) Nd：当通过将Ti进一步扩散到LN中来创建Ti扩散波导时，很难在与MgO混合的LN基板上扩散Ti，这通常用于避免光学损伤。在X板LN基板上制作Z轴传播Ti扩散波导，并在两端面加载介质多层反射镜（R=98%【大于等于】93nm，R=6%⊃9nm）进行导波。我们构建了一个波导谐振器（L=17mm）并制作了波导激光器原型。原型装置获得的结果 (1) 通过波长 809 nm 的光激发获得波长 1093 nm 的激光。 (2)Nd的激发光吸收峰为53％。 (3)在泵浦光功率阈值P_<th>=2.2mW时获得斜率效率η=1%。 (4)振荡谱宽度Δλ_L=3.3Å。 (5)以TE模式单偏振获得激光。 (6)最大输出激光束功率为0.35mW。 (7)即使在600mW的照射激发光功率下也没有观察到光学损伤的影响。