Development of all-optical active mode-locked fiber laser based on nonlinear optical loop mirror

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本研究では、全光制御型の能動モード同期超短パルスファイバーレーザーの開発を目的とする。具体的には、パルス捕捉現象による非線形光ループミラー(NOLM)を用いた強度変調器を開発した。さらに、それを用いて能動モード同期Er添加超短パルスファイバーレーザーを開発した。本年度は、提案するNOLMを用いたレーザー共振器について、高強度かつ安定した超短パルスの生成を目指して動作解析を行った。制御光3.0 mWにおいて励起LD電流を上げていくと出力パルスの時間幅が短くピーク強度も高くなった。励起LD電流600 mAのときピーク強度33 W, 時間幅820 fsの超短パルス光が得られた。さらに励起LD電流を上げていくとCW が含まれてしまった。ここでは、どの励起LD電流でも制御光の繰り返し周波数(変調周波数)の50 MHzと同じ、50 MHzでレーザー発振した。励起LD電流の上昇と共に一本あたりのパルスエネルギーが上がった。次に制御光強度4.2 mWに上げるとパルス列に20 ns 間隔であるが、パルスの本数の減少がみられた。制御光強度が高い場合、励起電流が高くなるにつれパルスの本数が増え50 MHz となる。このとき１パルスあたりのエネルギーは大きく変化しなかった。また、ファイバーカプラ比率70:30の非対称なNOLMにおいて入出力特性の解析を行った。制御光を強くすると透過率は10%から20%に変化し、変化量は10%であった。レーザー発振に十分な透過率と、モード同期発振に必要な変調量があったと考えられる。