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微小共振器レーザーにおける単一モード動作の実現と自然放出結合率の決定

微腔激光器单模工作的实现及自发发射耦合率的测定

基本信息

批准号：
06245210
负责人：
岡田佳子
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06245210/
关键词：
マイクロキャビティレーザ自然放出制御単一モード発振

项目摘要

本研究は、色素Rh6Gを媒質としてパルス平板形微小共振器レーザにおいて、モード半径を励起ビーム径より大きくして単一モード動作を実現し、微小共振器レーザのキーパラメータである自然放出結合率を決定することを目的とした。これまでの反射鏡より一桁高反射率の反射鏡を用いて単一モード動作の実現を試みた結果、以下の知見が得られた。1.自然放出スペクトル線幅、発振線幅は、ともに現有の分光器の分解能以下に狭まっていると認められた。また出射光の広がり角およびモード半径は、しきい値以下では定性的に理論値と一致したが、しきい値以上では一致しなかった。しかし近視野像の撮影から直接求められたしきい値以上でのモード半径は101μmで増大が確認できた。2.入出力特性において、入力光強度が非常に小さい場合、出力光の強度に大きなゆらぎが観測された。入力光強度に対する出力パルス振幅のピーク値の頻度を測定したところ、自然放出領域で入力光強度が小さい場合には、ガウス的分布を示し、しきい値以上の領域での波形はポアッソン分布に従う。これは単一モードで発振しているレーザ光の光電子計数分布と定性的に同じ振る舞いであり、単一モード発振の根拠となる。これまで用いてきた93%の反射鏡による共振器では多数のモードが同時に動作しているため、このようなゆらぎが見られなかったと考えられる。本年は自然放出結合率など各パラメータの導出には至らなかったが、99.5%の高反射率鏡を用いた共振器での単一モード動作の実現を確認できた。

This study aims to determine the natural emission rate of the Rh6G medium in the planar microresonator. The following observations were made on the test results of the implementation of this mirror with a high reflectivity. 1. Natural emission line amplitude, vibration line amplitude, and the existing spectrometer resolution energy below the narrow range. The angle of the emitted light is equal to or less than the theoretical value. For near field images, the radius is 101μm or larger. 2. Input and output characteristics, input light intensity is very small, output light intensity is large, and output light intensity is very small. The frequency of the incident light intensity and the amplitude of the output force are measured. The distribution of the incident light intensity in the natural emission area is shown in the case of small amplitude. The waveform in the area above the amplitude is measured in the case of small amplitude. The photoelectron count distribution of the light is different from that of the vibration. 93% of the mirrors in the resonator are used, and most of them are operated simultaneously. This year, the natural emission combination ratio of each component is derived, and the single component action of the 99.5% high reflectivity mirror is confirmed.