高出力・高安定レ-ザ-の開発

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LD励起のYAGレ-ザ-の周波数安定化、注入同期による高出力化の研究を遂行した。特に、特筆べき事柄は、超高性能光共振器の試作とそれによる周波数安定化技術の進歩である。1)端面励起LD励起YAGレ-ザ-を試作し、1W級励起の条件でスロ-プ効率68%、光ー光変換効率56%など、理論限界に近い動作を確認し、高効率・高安定レ-ザ-の可能性を基礎特性として検証した。2)米国との共同研究により99.99%以上の反射率をもつミラ-を入手し、透過幅30kHzの超高性能光共振器を試作した。3)4mW出力の小型LD励起YAGレ-ザ-を同光共振器を利用したPoundーDrever法で周波数安定化を試み、SchawlowーTownes Limitをはるかに上回る周波数雑音10mHz/√Hzを実現した。4)リング型LD励起YAGレ-ザ-を試作し、1.6W励起で450mWの出力、100mWの単一モ-ド発振を確認した。5)ランプ励起リング型YAGレ-ザ-で最大8Wの進行波モ-ド発振を確認し、4W以下では単一モ-ド発振であることを検証した。試作LD励起YAGレ-ザ-(70mW)をマスタ-発振器として注入同期を行い、4W以上の出力で有効に周波数同期がかかることを確認した。6)CO_2レ-ザ-を用いて、レ-ザ-の軸モ-ドと軸外モ-ドの競合発振の特性を調べた。7)新しい高吸収係数固体結晶YVO_4(Nd3%濃度)を用い、マルチモ-ドLDに対する実質的吸収係数、入出力特性、発振モ-ド制御などの研究を行った。吸収長がわずかに180ミクロンと短いことを利用して、LD励起による利得分布を形成し、アクティブミラ-のデザインに関する基礎デ-タを獲得した。8)周波数安定化不可欠の超高性能光共振器用の光学素子を開発するため、光学素子の特性を測定すると共に、「高性能光学薄膜研究会」を提唱、組織し、民間研究者を含めた研究体制の整備を始めた。