有機材料による近赤外域多機能マイクロチップ光パラメトリック発振器の研究

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本研究では、LD励起共振器内部SHG型マイクロチップレーザーの共振器内部に有機非線形結晶を配置することでOPOを行い、波長900nm〜1100nm帯の波長を自由に取り出すことを最終目標としている。平成7年度は、本重点領域研究の初年度であり、これまでのLD励起Nd:YVO_4マイクロチップレーザーの最適化、有機非線形光学材料の評価を行い、以下のような知見を得た。[1]LD励起マイクロチップレーザーの最適化 OPOの励起源であるSHG及びQスイッチ複合動作のLD励起Nd:YVO_4マイクロチップレーザーの最適化、高出力化を検討した。その結果、レーザーの単一縦モード化により、KTPのQスイッチ効果が高まり532nmのSH波出力光をkW程度まで高出力化することに成功した。(SPIE Proceeding,1996)[2]有機材料の評価 p-nitroaniline型材料を中心にOPO材料を調査した結果、非線形定数が高く魅力的ではあるが532nmに強い吸収があり、また、研磨、コーティングが不可能であるため不適切と判断した。そこで、新材料の有機金属であるCMTCを採用することにした。この材料は、非線形光学定数が大きく、532nmに吸収がなく、しかも熱的、機械的に堅牢であるためOPOの小型化、低閾値化が期待される。現在、CMTCを入手し、その評価を進めている。これまでに、Nd:YVO_4の1064nmのSHGであるグリーン光や970nmのLD光のSHGによるブルー光をタイプ1の位相整合で確認した。(ポリフィル、1996.3印刷中)[3]OPOの特性の理論解析 マイクロチップレーザーによる共振器内部SHG-OPOのCW及びQスイッチ複合動作について、実験に先立ち詳細な解析を行い、上記2つの検討結果を元に有機非線形光学材料の特性を生かした共振器の最適設計を行った。平成8年度は、マイクロチップレーザーによるOPOの原理実証を行う予定である。