新方式の可変波長中赤外全固体レーザー光源に関する研究

新型波长可调谐中红外全固态激光光源的研究

• 批准号: 11750044
• 负责人: VASA Nilesh J.
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750044/
• 关键词: 固体レーザー; 可変波長レーザー; Cr^<3+>:LiSrAlF_6レーザー; 非線形光学; 差周波発生(DFG); 周期分極反転(PPLN)

近年、中赤外域の2-5μm波長範囲で同調可能なコヒーレント光源が、環境センシングや微量ガスのモニタリング、高分解能を要する分光分析など様々な分野で求められている。そのような分光用中赤外光源として,差周波発生(DFG:Difference Frequency Generation)による光源を用いることが考えられる。DFGとは非線形結晶において2つの異なるレーザー光源を混合することで、位相整合条件を満たす差周波出力が得られる。本研究では、(1)新方式の全固体可変波長Cr^<3+>:LiSAFレーザーの開発を行い、(2)全固体可変波長CWのCr^<3+>:LiSAFレーザー(810-840nm)と半導体レーザー(1020nm)を非線形周波数混合により周期分極反転LiNbO_3(PPLN:Periodically Poled Lithium Niobate)結晶中の差周波発生によるContinuous wave(CW)中赤外光源の特性を調べた。本年度得られた研究成果は以下の通りである。1.半導体レーザー(680nm)励起による新方式のCr^<3+>:LiSrAlF_6レーザーを用いることで19%という高いslope効率の狭いスペクトル幅の発振が得られた。また同調範囲は810-840nmまで得られた。2.全固体の狭帯域化された半導体レーザー励起Cr^<3+>:LiSAFレーザー(810-840nm)と半導体レーザー(1020nm)をグレーティング周期22.2μmのPPLN結晶内で混合することにより、CW単一モードの全固体可変波長中赤外コヒーレント光源を実現した。Cr^<3+>:LiSAFレーザーを同調し、PPLN結晶の温度を20から40℃まで変えることにより4.01から4.55μmの広い同調域が得られた。3.PPLN結晶の適切なグレーティング周期(21.85μm)を選び、Cr^<3+>:LiSAFレーザーの同調範囲を広くすると、3.6から5.1μmのさらに広い同調範囲が期待できることがわかった。

In recent years, the wavelength range of 2-5 μ m in the outer region of the equator may be the same as that of the light source, the environmental environment, and the high decomposition energy of spectroscopic analysis. The red external light source is used in the spectroscopic application, and the differential cycle light source (DFG:Difference Frequency Generation) is used to test the light source. DFG is used to determine the temperature of the light source, the phase integration condition, the differential cycle output, and the phase integration condition. In this study, (1) a new method for the operation of all-solid compressible wave length CR^ & lt;3+>: LiSAFs, and (2) all-solid compressible wave length CW reversible Cr^ & lt;3+&gt. The characteristic of the infrared light source in LiSAF (PPLN:Periodically Poled Lithium Niobate) crystal is very different from that in LiNbO_3 (CW). The following research results will be awarded this year. 1. Half-body 680nm motivates you to use a new method, CR^ & lt;3+>:LiSrAlF_6, to use a high slope rate of 19% and a high rate of vibration. This is the same as the range of 810-840nm in the same range. two。 All-solid-state narrowly localized semiconductors excite cr ^ & lt;3+>: LiSAF transistors (810-840nm) semiconductors (1020nm) transistors with a cycle of 22.2 μ m in the PPLN crystal, and CW crystals exhibit infrared radiation in the whole solid-state recoverable wavelength. Cr ^ & lt;3+>: LiSAFs have the same temperature, and the PPLN crystal temperature is 20-40 ℃. The temperature is 4.01-4.55 μ m. The 3.PPLN results show that the cycle time (21.85 μ m) is selected, the CR^ & lt;3+>: LiSAF temperature range is the same as that of the same range, and the temperature range of 3.6 μ m is expected.

项目成果

Nilesh J.Vasa 他5名: "Widely tunable difference frequency generation in quasi-phase-matched LiNbO_3"Technical Digest Conf.Lassers and Electro-Optics (CLEO'99). 181-182 (1999)

Nilesh J.Vasa 和其他 5 人：“准相位匹配 LiNbO_3 中的宽可调差频生成”激光和电光技术文摘 (CLEO99)。

Nilesh J.Vasa 他5名: "Tunable difference frequency generation using spectrally narrowed Cr^<3+>:LiSrAlF_6laser and periodically poled LiNbO_3"Technical Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2000). 550-551 (2000)

Nilesh J.Vasa 和其他 5 人：“使用光谱窄化 Cr^<3+>:LiSrAlF_6 激光器和周期性极化 LiNbO_3 产生可调谐差频”激光和电光会议技术文摘 (CLEO 550-551 (2000)。

Nilesh J.Vasa 他4名: "Widely tunable difference frequency generation in periodically-poled LiNbO_3 using an all-solid-state Cr^<3+>:LiSrAlF_6 laser"Japanese Journal of Applied Physics. 39. L800-L802 (2000)

Nilesh J.Vasa 和其他 4 人：“使用全固态 Cr^<3+>:LiSrAlF_6 激光器在周期性极化 LiNbO_3 中产生宽可调差频”日本应用物理学杂志 39. L800-L802 (2000)。