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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

基本信息

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

项目摘要

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.

The second high wavelength generation (SHG) of rare earth doped LiNbO3 waveguide was studied and the second high wavelength generation (SHG) of high function LiNbO3 waveguide was achieved. 1. The quasi-phase integration SHG polarization inversion technique on Nd thermally dispersed LiNbO3 substrate was established last year. The internal resonance SHG waveguide was tested after Nd thermally dispersed with a period of 6.8μm. The interaction length is 1mm, and the polarization of the polaroid is controlled by the polarization of the polaroid. The resonator mirror is connected to the end face of the resonator. The wavelength of 814nm for CW excitation is 45mW for CW excitation. Oscillation wavelength 1084nm, optical efficiency 0.5%. Internal resonance SHG wavelength 542nm and green light source. The normalized conversion efficiency of SHG is 0.5W^ cm^, and <-0.5>the estimated <-1>value is 1.1W^cm ^<-0.5>, <-1>which is smaller than that of SHG. The green power of the two sides of the fence is very strong. In view of the above, the integration technology of rare earth doped LiNbO3 waveguide and SHG optical fiber has been established, and its usefulness has been demonstrated. 2.1. The results have been developed, and the research on wavelength multiplexing optical communication with high medium speed and high efficiency has begun. The rare earth elements have optical activity in the wavelength band of 1.5μm, nonlinear optical difference, fundamental wavelength conversion, wavelength combination, short interaction, long interaction, high efficiency, wavelength conversion, wavelength combination. The analysis of the equation is based on the analysis of the waveguide structure. In the future, we will discuss the development, design and implementation of wavelength conversion technology.