クロム系レーザーにおける利得空間ホールバーニングによるトランジェントホログラム

铬基激光器增益空间烧孔瞬态全息图

基本信息

批准号：
08750048
负责人：
尾松孝茂
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Chiba 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 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

レーザー媒質の飽和増幅を介して非線形分極を誘起するのに必要な光強度はレーザー活性種であるイオンの誘導放出断面積とレーザー上準位寿命の積に反比例する。Cr^<3+>に比べ、Nd^<3+>は誘導放出断面積は数倍大きく、また、実験にNd : YAGレーザーを光源として使用できることから、実験が用意である。そこで、前段階としてCr^<3+> : LiSAF等の代わりにNd : YAG結晶を非線形媒質として使用し、縮退四光波混合配置によるホログラム記録、位相共役波の再生実験を行った。フラシュランプ励起Nd : YAGロッド中にQ-switch Nd : YAGレーザー光(パルス幅8ns)を入射して、四光波混合を行った結果、シグナル光およびポンプ光フルエンスがそれぞれ1mJ/cm^2、60mJ/cm^2で位相共役波反射率は20%に達した。また、ホログラムとして重要な画像の忠実度をシグナル光と位相共役光のM^2から評価した。忠実度はレーザーロッドヘシグナル光を集光するレンズのNAに大きく依存する。レンズのNAを小さくすると、結晶中でシグナル光、ポンプ光の相互作用長は大きくなり、反射率は向上する。しかしながら、非線形増幅の効果を大きく受けて、シグナル光の持つ空間的な高周波成分は再現されなくなり、位相共役光のM^2はシグナル光のそれより小さくなることがわかった。このことは、回析効率、忠実度のトレードオフからホログラム記録に最適なNAが決まることを意味する。これらを踏まえて、今後Cr^<3+> : LiSAF等のCr^<3+>イオンドープレーサー結晶で実験を行う予定である。

通过激光培养基的饱和扩增诱导非线性极化所需的光强度与激光活性物种离子的诱导发射横截面区域和激光的上层寿命成反比。与Cr^<3+>相比，ND^<3+>具有刺激的发射横截面区域几倍，并且由于ND：YAG激光器可以用作实验中的光源，因此可以使用实验。因此，作为初步步骤，将ND：YAG晶体用作非线性培养基，而不是Cr^<3+>：LISAF等，并使用退化的四波混合排列和相结合的波浪再现实验进行了全息图记录。 Q-Switch nd：YAG激光束（脉冲宽度8N）入射在闪光灯激发nd：Yag杆上，进行了四波混合，并且信号灯和泵灯平均分别为1MJ/cm^2和60mj/cm^2，以及相位的反射反射率达到20％。此外，根据信号光的M^2和相结合光评估了图像的忠诚度，它作为全息图很重要。保真度在很大程度上取决于将信号光收集到激光杆的镜头的NA。当镜头的NA减小时，信号灯和泵光之间的相互作用长度在晶体中增加，而反射率提高。然而，发现非线性扩增的效果受到了很大的影响，并且不再复制信号光的空间高频成分，并且相结合光的M^2变得小于信号光的光。这意味着衍射效率和保真度之间的权衡决定了全息图记录的最佳NA。考虑到这些考虑，我们计划用Cr^<3+>离子掺杂的placer晶体（例如Cr^<3+>：LISAF）进行实验。