平板形マイクロキャビティレーザーにおける強度揺らぎに関する研究

平面微腔激光器光强涨落研究

• 批准号: 09210207
• 负责人: 氏原 紀公雄
• 金额: $ 1.34万
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09210207/
• 关键词: 平板形マイクロキャビティレーザー; 有効モード半径; 動作モーsド数; 発光分子濃度; 出力揺らぎ; ボース・アインシュタイン分布; ポアソン分布; 出力飽和

マイクロキャビティレーザーにおける二次のコヒーレンスすなわち強度相関の程度を知ることを本年度の目的とした。平板形マイクロキャビティレーザーにおいては、その有効モード半径よりポング光ビーム半径が小さければ単一モード動作が起き、出力揺らぎは閾値以下ではボース・アインシュタイン分布、閾値以上ではポアソン分布となると予想される。他方有効モード半径よりポンプ光ビーム半径が大きければ複数モード動作が起き、出力揺らぎは常にガウス的であると予想される。昨年度は一定入力に対して100ショットで揺らぎを調べたが、本年はディジタルオシロスコープを活用して1000ショットで揺らぎを調べ、より詳細なデータを得た。使用発光媒体は色素ローダミン6G、励起光源はパルス幅0,9nsの窒素レーザー励起色素レーザーを用いた。色素濃度5×10^<-3>mol/1の場合は、単一モードの場合はほぼ予想どうりであったが、複数モードでは閾値以下で出力零の頻度が予想以上に多く、頻度分布が双峰性となることが観測された。これは何らかの原因で双安定性が生じているものと考えられ、更に検討する必要がある。色素濃度5×10^<-4>mol/1としたときは、単一モードにおいても複数モードにおいても定性的に予想と合致する結果が得られた。なお、色素濃度が5×10^<-4>mol/1のときは5×10^<-3>mol/1のときに比較して閾値が上昇したが、同時に閾におけるlog-logプロットのジャンプは減少した。これは、通常の4準位マイクロキャビティレーザーの予想とは逆の傾向である。通常の理論にはモル濃度の影響は取り入れられてはおらず、閾値の上昇に伴ってジャンプは増大するとされる。この矛盾を解決するため、有限の原・分子濃度を考慮した速度方程式を導入し、実験結果を説明し得ることを示した。

マイクロキャビティレーザーにおける二のコヒーレンスThe degree of correlation between the intensity and the purpose of the current year is known. Flat-shaped machining centerードradiusよりポング光ビームradiusが小さければ単一モード动The work is done below the threshold and the output is below the threshold.イン distribution, threshold value and above the ではポアソン distribution, and となると如意される. The other party's effective radius is the radius of the light and the radius is large. The action of ードがき, the force of 揺らぎは长にガウス's であると yu think of される. Last year's は対して100ショットで揺らぎを动べたが, this year's はディジタルオシロスコープをutilizationして1000ショットで揺らぎを Adjustmentべ、よりDetailsなデータをgetた. Use the radiant media は pigment ローダミン 6G, the light source はパルスFrame 0,9ns のレーザーactivated pigment レーザーを いた. The pigment concentration is 5×10^<-3>mol/1, the color is 10%, the color is 10% The number of outputs below the threshold value is zero and the frequency is too high. The frequency distribution is bimodal and the frequency distribution is bimodal. The reason for the double stability is the reason why it is stable and stable. Pigment concentration 5×10^<-4>mol/1としたときは、単一モードにおいてもplural モードにおいてもqualitative に元思と合出するRESULTSられた.なお, pigment concentration が5×10^<-4>mol/1のときは5×10^<-3>mol/1のときComparatively, the threshold value is rising, and the threshold value is decreasing at the same time.これは、Normally の4 standard マイクロキャビティレーザーの yu want to とは inverse tendency である. The general theory is that the influence of the concentration of the material can be taken into account and the threshold value can be increased. The solution to the contradiction is the solution, the velocity equation is introduced when the finite original molecular concentration is considered, and the result is explained and the result is shown.

项目成果

S.Morimura: "Rate equation analysis of a microcavity laser with a finite number of molecules in the mode volume" Jpn.J.Appl.Phys.36. 4307-4311 (1997)

S.Morimura：“模式体积中具有有限数量分子的微腔激光器的速率方程分析”Jpn.J.Appl.Phys.36。