希土類ドープLiNbO_3チタン拡散 導波路レーザに関する研究

我々はレーザ遷移を示す希土類元素Ndを熱拡散してドープしたZ板LiNbO_3(LN)基板上でプロトン交換/アニール導波路レーザをすでに実現している。常光線も導波可能なTi拡散導波路レーザを構成できれば導波路レーザの機能化に有利である。Ti拡散導波路レーザ実現のポイントは励起光によって生じる光損傷をいかに回避するかである。そこで、X板LN上のZ軸伝搬Ti拡散導波路を用いた導波路レーザを検討した。Z軸伝搬LN光導波路では光起電力効果が無視できるため、光損傷耐性が大きく向上する。X板LNZ軸伝搬Ti拡散導波路レーザ作製に関して以下のような知見を得た。(1)X板LNへのNdの熱拡散によるドープを試みた結果、Z板LNの時と同じ条件(Nd膜厚〜90Å、O_2雰囲気、温度1070℃、時間300)で均一なNdド-ピングが行えることを見出した。(2)Nd : LNへTiをさらに拡散してTi拡散導波路を作製する場合、光損傷回避のためにたびたび用いられているMgOを混入してあるLN基板上ではTi拡散が困難であることも分かった。X板LN基板上でZ軸伝搬Ti拡散導波路を作製、その両端面に誘電体多層膜ミラー(R=98%【greater than or equal】93nm,R=6%⊃9nm)を装荷して導波路共振器(L=17mm)を構成、導波路レーザを試作した。試作デバイスで得られた成果(1)波長809nmの光励起で波長1093nmのレーザ光を得た。(2)Ndの励起光吸収ピークは53%であった。(3)励起光パワーしきい値P_<th>=2.2mWでスロープ効率η=1%を得た。(4)発振スペクトラム幅Δλ_L=3.3Åであった。(5)レーザ光はTEモード単一偏波で得られた。(6)最大出力レーザ光パワーは0.35mWであった。(7)光損傷の影響は照射励起光パワー600mWであっても観測されなかった。

我々はレーザ遷移を示す希土類元素Ndを熱拡散してドープしたZ板LiNbO_3(LN)基板上でプロトン交換/アニール導波路レーザをすでに実現している。常光線も導波可能なTi拡散導波路レーザを構成できれば導波路レーザの機能化に有利である。Ti拡散導波路レーザ実現のポイントは励起光によって生じる光損傷をいかに回避するかである。そこで、X板LN上のZ軸伝搬Ti拡散導波路を用いた導波路レーザを検討した。Z軸伝搬LN光導波路では光起電力効果が無視できるため、光損傷耐性が大きく向上する。X板LNZ軸伝搬Ti拡散導波路レーザ作製に関して以下のような知見を得た。(1)X板LNへのNdの熱拡散によるドープを試みた結果、Z板LNの時と同じ条件(Nd膜厚〜90Å、O_2雰囲気、温度1070℃、時間300)で均一なNdド-ピングが行えることを見出した。(2)Nd : LNへTiをさらに拡散してTi拡散導波路を作製する場合、光損傷回避のためにたびたび用いられているMgOを混入してあるLN基板上ではTi拡散が困難であることも分かった。X板LN基板上でZ軸伝搬Ti拡散導波路を作製、その両端面に誘電体多層膜ミラー(R=98%【greater than or equal】93nm,R=6%⊃9nm)を装荷して導波路共振器(L=17mm)を構成、導波路レーザを試作した。試作デバイスで得られた成果(1)波長809nmの光励起で波長1093nmのレーザ光を得た。(2)Ndの励起光吸収ピークは53%であった。(3)励起光パワーしきい値P_<th>=2.2mWでスロープ効率η=1%を得た。(4)発振スペクトラム幅Δλ_L=3.3Åであった。(5)レーザ光はTEモード単一偏波で得られた。(6)最大出力レーザ光パワーは0.35mWであった。(7)光損傷の影響は照射励起光パワー600mWであっても観測されなかった。