半導体レーザー励起Yb:YAGレーザーのための新横励起方式の提案と基礎研究

半导体激光泵浦Yb:YAG激光器新型横向泵浦方法的提出及基础研究

• 批准号: 08750054
• 负责人: 平等 拓範
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750054/
• 关键词: 準三準位レーザー; Yb:YAGレーザー; 波長可変レーザー; 半導体レーザー励起固体レーザー; 単一縦モード発振; H^2パラメータ; 横励起

本研究では、半導体レーザー(以下、LDと省略)励起Yb:YAGレーザーの高出力化を実現するための新横励起方式について理論及び実験の両面から検討を加え、高効率、高安定なレーザー発振のための条件を明確にすることを目的とし実施された。その結果、以下のような知見を得た。1.LD励起Yb:YAGレーザーの基礎実験とモデルの確立準三準位レーザーとは、レーザー下準位が基底状態よりも少し高いため、強励起時にはレーザー下準位吸収が飽和し、高効率発振が可能になるもので、三準位レーザーとは区別される。ここでは、下準位吸収の飽和効果を考慮した励起光とレーザー光の空間的重なり計算が可能なモデルを提案し、実験との詳細な比較検討を行いその妥当性を検証した。これにより、Yb:YAGを含めて種々の構成の準三準位レーザーの励起方式の解析が可能となる。(Appl.Opt.,1997.3印刷中)2.準三準位レーザーに適した横励起方式の検討Yb:YAGレーザーに必要な高密度励起を実現する横励起方式として、光導波素子による励起方式について検討した。上記モデルによる計算から、LDからの放射光を狭い領域に絞り込むことの必要性が示された。しかし、LD光の形状は複雑で一般に計算が困難であった。ここでは、レーザー光横モード品質を評価するM^2パラメータを用いたLD励起固体レーザーモデルを用いることを検討した(IEEE JSTQE 1997.春号 印刷中)本研究にて開発したモデルを用いて新導波素子の特性を検討し、予備実験を通して新横励起型Yb:YAGレーザーの優れた可能性を確認した。なお、この研究の展開を次年度の科学研究費に申請中である。

In this study, the semiconductor laser (hereinafter, LD) excited Yb:YAG laser is used to realize the high output power, and the new transverse excitation method is used to improve the surface vibration, high efficiency, and high stability. The results are as follows: 1. LD excitation starts Yb:YAG laser with the base state, the base state, the base state The saturation effect of absorption at low and low levels is considered, and the calculation of the spatial weight of excitation light is carried out in detail. It is possible to analyze the excitation mode of the quasi-three-level excitation system composed of Yb:YAG and Yb: YAG. (Appl.Opt., 1997.3 2. Quasi-three-level excitation mode suitable for transverse excitation mode Yb:YAG excitation mode necessary for high density excitation mode, optical waveguide excitation mode. The above note shows the necessity of calculating the emission of light in a narrow field. The shape of LD light is difficult to calculate. This study explores the characteristics of the new Yb:YAG element and confirms the possibility of optimizing the new Yb: YAG element. Application for scientific research fee for the next year is pending.

项目成果

T.Taira: "Modeling of quasi-three-level lasers and operation of cw Yb:YAG lasers" Appl.Opt.36・9(印刷中). (1997)

T.Taira：“准三能级激光器的建模和连续 Yb:YAG 激光器的操作”Appl.Opt.36・9（印刷中）（1997 年）。

T.Taira: "Modeling of end-pamped quasi-three-level lasers by using H^2 factor and cw operation of tunable Yb:YAG miniature lasers" OSA Trends in Optics and Photonics. (印刷中). (1997)

T.Taira：“通过使用可调谐 Yb:YAG 微型激光器的 H^2 因子和连续波操作来模拟端面放大准三能级激光器”OSA 光学和光子学趋势（1997 年出版）。

T.Taira: "Diode-Pumped Tunable Yb:YAG Miniature Lasers at Room Temperature : Modeling and Experiment" IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. (印刷中). (1997)

T.Taira：“室温下二极管泵浦可调谐 Yb:YAG 微型激光器：建模和实验”IEEE 量子电子学主题期刊（1997 年）。

T.Taira: "Single Axial-Mode Oscillation of a Coupled Cavity Yb:YAG Laser" OSA Trends in Optics and Photonics. 1. 14-15 (1996)

T.Taira：“耦合腔 Yb:YAG 激光器的单轴模式振荡”OSA 光学和光子学趋势。

T.Taira: "Diode-Pumped Tunable Yb:YAG Miniature Lasers at Ram Temperature" OSA Topical Meeting on Advanced Solid-Srate Lasers. 174-176 (1997)

T.Taira：“Ram 温度下的二极管泵浦可调谐 Yb:YAG 微型激光器”OSA 高级固体激光器专题会议。