希土類添加LiNb03を用いた内部共振光第2高調波発生導波路レーザ

使用稀土掺杂 LiNb03 的内谐振光学二次谐波发生波导激光器

• 批准号: 11750040
• 负责人: 藤村 昌寿
• 金额: $ 1.54万
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750040/
• 关键词: 導波路; 非線形光学; 波長変換; ニオブ酸リチウム; エルビウム; 擬似位相整合; レーザ; ネオジウム; 光導波路; 希土類; 疑似位相整合; 導波路レーザ; 光第2高調波発生; 光集積回路

希土類添加LiNbO3導波路レーザとLiNbO3第2高調波発生(SHG)デバイスを組み合わせた,高機能LiNbO3導波路発光デバイス実現を目的として研究を行い,次のような成果を得た.1.昨年度確立した,Nd熱拡散LiNbO3基板上擬似位相整合SHG分極反転グレーティング作製技術を用い、内部共振型SHG導波路レーザを試作した.Nd熱拡散後に,周期6.8μm,相互作用長1mmの分極反転グレーティングを作製,ピロ燐酸中での選択プロトン交換とアニ-リングによりチャネル光導波路を作製した.その両端面に共振器鏡を接着した.こうして作製したデバイスを波長814nmのチタンサファイアレーザ光で励起すると,閾値45mWのCWレーザ発振が確認できた.発振波長1084nm,スロープ効率は0.5%であった.また,内部共振SHGによる波長542nmの緑色光も得られた.分極反転グレーティングの不均一のためにSHG規格化変換効率は0.5W^<-0.5>cm^<-1>と,予測値1.1W^<-0.5>cm^<-1>に比べて小さかった.それでもμWオーダの緑色出力を得ることが出来た.以上により,希土類添加LiNbO3導波路レーザとSHGデバイスの集積化技術を確立,その有用性が実証できた.2.1.の成果を発展して実現する,波長多重光通信での要求が高い高速高効率波長変換デバイスの検討を開始した.希土類元素には波長1.5μm帯で光学活性なErをもちい,非線形光学差周波発生に基づく波長変換デバイスと組み合わせる.Erによる光増幅作用により,短相互作用長で高効率な波長変換デバイスが実現できる.レート方程式解析に基づいたEr導波路レーザのシミュレータを開発した.今後も検討を継続し,波長変換デバイスと組み合わせたデバイスのシミュレータ開発,デバイス設計,実現を図る.

Greek-turkish class add LiNbO3 guided wave road レ ー ザ と LiNbO3 high-profile wave 2 発 raw (SHG) デ バ イ ス を group み close わ せ た, high functional LiNbO3 発 guided wave road light デ バ イ ス purpose be presently を と し て research を い, time の よ う な results を た. 1. Last year to establish し た, Nd hot company LiNbO3 substrate quasi phase integration SHG points very inverse planning グ レ ー テ ィ ン グ for technical を い, internal resonance type SHG guided wave road レ ー ザ を attempt し た. Nd に after hot company, dispersion, cycle 6.8 mu m, 1 mm の points very long interaction between the planning グ レ ー テ ィ ン グ を system, ピ ロ 燐 acid で の sentaku プ ロ ト ン exchange と ア ニ - リ ン グ に よ り チ ャ ネ ル optical wave road を cropping し た. そ の struck face に resonator mirror を then し た. こ う し て cropping し た デ バ イ ス を wavelength of 814 nm の チ タ ン サ フ ァ イ ア レ ー ザ light で wound up す る と, threshold numerical 45 mw の the CW レ ー ザ 発 vibration が confirm で き た. 発 resonance wavelength of 1084 nm, ス ロ ー プ unseen は 0.5% で あ っ た. ま た, internal resonance SHG に よ る wavelength of 542 nm の も to green light ら れ た. Polarization reverse planning グ レ ー テ ィ ン グ の heterogeneity の た め に SHG normalized - in sharper rate は 0.5 W ^ < - > 0.5 cm ^ < 1 > と, be nt 1.1 W ^ < - > 0.5 cm ^ < 1 > に than べ て small さ か っ た. そ れ で も mu W オ ー ダ の green output を must る こ と が た. Above に よ り, greek-turkish class to add LiNbO3 guided wave road レ ー ザ と SHG デ バ イ ス の set product technology を established, そ の usefulness が card be で き た. 2.1. の results を 発 exhibition し て be presently す る, multiple optical communication wavelength で の が demanding い high-speed high rate of working wavelength variations in デ バ イ ス の を 検 please start し た. Greek-turkish class element に は wavelength of 1.5 microns 帯 で optical active な Er を も ち い, nonlinear optical difference frequency 発 raw に base づ く wavelength variations in デ バ イ ス と group み close わ せ る. Er に よ る light rights of に よ り, short interaction long で high working rate な wavelength variations in デ バ イ ス が be presently で き る. レ ー ト equation parsing に base づ い た Er guided wave road レ ー ザ の Youdaoplaceholder0 シ ュレ タを タを タを develop た. Beg を future も 検 継 続 し, wavelength variations in デ バ イ ス と group み close わ せ た デ バ イ ス の シ ミ ュ レ ー タ 発, デ バ イ ス design, be presently を 図 る.

项目成果

藤村昌寿: "Er熱拡散Ti:LiNbO3導波路レーザの作製と発振特性"第61回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 第3分冊. 1022 (2000)

Masatoshi Fujimura：“Er热扩散Ti:LiNbO3波导激光器的制造和振荡特性”第61届日本应用物理学会年会论文集第3卷1022（2000年）。

児玉貴富: "Nd 熱拡散 LiNbO_3 での疑似位相整合用分極反転グレーティングの作製"第47回応用物理学関係連合講演会. 30aB6(発表予定). (2000)

Takatomi Kodama：“用于 Nd 热扩散 LiNbO_3 中准相位匹配的极化光栅的制造”，第 47 届应用物理协会会议（即将发表）。

M.Fujimura: "Fabrication and characterization of Er-thermally-diffused Ti : LiNbO3 waveguide lasers"Tech.Digest.of Optical Fiber Science and Electromagnetic Theory. 384-387 (2000)

M.Fujimura：“铒热扩散钛：LiNbO3 波导激光器的制造和表征”光纤科学与电磁理论技术文摘。

M.Fujimura: "CW laser oscillation in Z-cut Nd-diffused Ti : MgO : LiNbO3 waveguides"Jpn.J.Appl.Phys.,Pt.2. 39巻・4A号. L288-L290 (2000)

M.Fujimura：“Z 切割 Nd 扩散 Ti : MgO : LiNbO3 波导中的 CW 激光振荡”Jpn.J.Appl.Phys.，第 39 卷，第 4A 期 (2000)。

Masatoshi Fujimura: "Demonstration of continuousoscillation in Ti-diffused waveguide lasers using Z-cut Nd-diffused MgO: LiNbO_3"Tech. Digest of CLEO/Pacific Rim '99. 第4巻. 1271-1272 (1999)

Masatoshi Fujimura：“使用 Z 切割 Nd 扩散 MgO 进行 Ti 扩散波导激光器的连续振荡演示：LiNbO_3”Tech. Digest of CLEO/Pacific Rim 99 第 4 卷。1271-1272 (1999)