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。

这项研究旨在通过使用染料RH6G作为培养基的脉冲板型微孔子激光器中的激发光束直径来实现单模半径，并确定自发发射耦合速率，这是微孔子激光器的键参数。由于尝试使用比以前的反射器高的反射器实现单模操作，因此获得了以下发现。 1。发现自发发射光谱线宽度和振荡线宽度都在当前光谱仪的分辨率下方狭窄。此外，发射光的扩展角度和模式半径定性地匹配了阈值以下的理论值，但与阈值上方不同。但是，从近场图像的图像直接确定的阈值上方的模式半径被证实在101μm时增加。 2。当输入光强度在输入/输出特性方面非常小时，观察到输出光强度的大量波动。当测量输出脉冲振幅相对于输入光强度的峰值的峰值频率时，当输入光强度在自发发射区域的输入光强度很小时，它显示出高斯分布，并且阈值以上区域的波形遵循Poisson分布。这与在单个模式中振荡的激光的光电子计数分布在质量上相同，并且是单个模式振荡的基础。人们认为，没有观察到这种波动，因为到目前为止，在93％的谐振器中同时使用许多模式。尽管今年我们无法得出每个参数，例如自发发射耦合率，但我们能够确认使用99.5％高反射镜的谐振器实现了单个模式操作。