マイクロチップレーザーのための低損失アクティブQスイッチ素子の研究

微片激光器低损耗有源调Q器件研究

• 批准号: 12750038
• 负责人: 川戸 栄
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Fukui
• 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-12750038/
• 关键词: マイクロレーザ; Qスイッチ; アクティブ; パッシブ; 単一周波数; Yb : YAG; 増幅器

マイクロチップレーザなど小型レーザの高効率Qスイッチ発振のため、下記の研究を行った。1.Nd : YAGマイクロレーザをQスイッチ動作させるため、Cr^<4+> : YAG過飽和吸収体を用い、Cr^<4+> : YAGの初期透過率を高効率および高平均出力動作、高パルスエネルギー動作、高ピークパワー動作のための最適化をおこなった。ビーム品質TEM_<00>で変換効率22%で440mWの平均出力、単一周波数動作時(線幅〜300MHz)に、33μJのパルスエネルギー、21kWのピーク出力を得ることに成功した。2.従来ポッケルスセル素子としてよく用いられているKDPやKD^*P素子に比べ、半分以下の低い電圧で動作が可能なRTP Q-Switch素子を用い、偏光特性などのQスイッチ動作のための理論的検討および基礎実験を行った。3.小型の単一周波数アクティブQスイッチレーザの開発を行い、繰り返し周波数10kHzで平均出力3.1W、効率16%を得ることに成功した。4.量子効率が90%以上で高効率動作が期待できるYb : YAGマイクロチップレーザ及び同レーザのQスイッチ動作の設計・試作を行った。5.Qスイッチ動作及びパルス増幅時の効率低下を防ぐことを目的として、Yb : YAGレーザの高利得動作のための最適化の手法を考案した。

A study on the high efficiency of small scale vibration 1. Nd: YAG: Cr ^<4+> : YAG supersaturated absorber: Cr^<4+> : YAG initial transmittance: high efficiency: high average output action, high efficiency: high output action: optimization of Nd: YAG supersaturated absorber: Cr^<4+> : YAG: YAG: Cr ^<4+> : YAG initial transmittance: YAG: Cr ^ TEM_<00>change efficiency 22% 440 mW average output, 33μJ average output, 21kW average output at 1-cycle operation (amplitude ~ 300MHz). 2. KDP and KD^*P elements can be used for RTP Q-Switch elements, polarization characteristics, Q-Switch operation, theoretical discussion and basic implementation. 3. Small size unit with a cycle frequency of 10kHz, average output of 3.1W, efficiency of 16% 4. The quantum efficiency is more than 90%, and the high efficiency operation is expected to be completed. 5. Investigation on the optimization method of Yb : YAG high-efficiency motion

项目成果

Y.Sugiura, S.Kawato, T.Kobayashi, T.Taira: "High gain end-pumped Yb : YAG rod-type regenerative amplifier"Abstracts of the 8th International Workshop on Femtosecond Technology. 113 (2001)

Y.Sugiura、S.Kawato、T.Kobayashi、T.Taira：“高增益端泵浦 Yb：YAG 棒型再生放大器”第八届国际飞秒技术研讨会摘要。

杉浦寧, 川戸栄, 小林喬郎: "高効率端面励起Yb : YAGロッドレーザ増幅器の励起条件"電子情報通信学会技術報告(レーザ・量子エレクトロニクス). 101. 49-54 (2001)

Yasushi Sugiura、Sakae Kawato 和 Takao Kobayashi：“高效端泵浦 Yb：YAG 棒激光放大器的泵浦条件”IEICE 技术报告（激光/量子电子）。

S.Kawato, Y.Sugiura, Y.Tsujioka, T.Kobayashi: "Gain and thermal characteristics of end-pumped thin-rod Yb : YAG amplifier"Technical Digest of Advanced Solid-State Lasers 2002. WB4-1-WB4-4 (2002)

S.Kawato、Y.Sugiura、Y.Tsujioka、T.Kobayashi：“端面泵浦细棒 Yb 的增益和热特性：YAG 放大器”先进固体激光器技术文摘 2002 年。WB4-1-WB4-4

S.Kawato, Y.Sugiura, T.Kobayashi, T.Taira: "Optimum design of highly efficient end-pumped Yb : YAG rod amplifier"Technical digest of CLEO Pacific Rim 2001. I. 544-545 (2001)

S.Kawato、Y.Sugiura、T.Kobayashi、T.Taira：“高效端泵浦 Yb 的优化设计：YAG 棒放大器”CLEO Pacific Rim 技术摘要 2001. I. 544-545 (2001)

川戸栄, 松村竜也, 竹内克説, 小林喬郎: "LD励起単一モードQスイッチNd : YAGレーザの周波数可変動作"電子情報通信学会技術報告(レーザ・量子エレクトロニクス). 100. 43-48 (2000)

Sakae Kawato、Tatsuya Matsumura、Katsunori Takeuchi、Takao Kobayashi：“LD 泵浦单模 Q 开关 Nd:YAG 激光器的可变频率操作”IEICE 技术报告（激光/量子电子）。