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

稀土掺杂LiNbO_3钛扩散波导激光器的研究

• 批准号: 08750058
• 负责人: 藤村 昌寿
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Osaka University
• 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-08750058/
• 关键词: 光集積回路; 光導波路; 導波路レーザ; レーザ; 希土類; ニオブ酸リチウム

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。

The thermal dispersion of rare earth element Nd on the LiNbO_3(LN) substrate is demonstrated by the migration of Nd. The normal optical fiber waveguide may be formed by a Ti dispersion waveguide, and the functionalization of the Ti dispersion waveguide may be advantageous. Ti dispersion waveguide light generation and light damage avoidance Z-axis transmission on the X plate LN is used to detect the dispersion of the waveguide. Z-axis optical waveguide has high optical damage tolerance and high optical power efficiency. X-plate LNZ-axis transmission Ti dispersion waveguide operation related to the following aspects of knowledge (1)X The thermal dispersion of Nd in the LN plate was tested. The results showed that the Nd film thickness was ~ 90 ℃, the temperature was 1070℃, and the time was 300 ℃. (2)Nd In the case where LN Ti is dispersed and Ti is dispersed in a waveguide, light damage is avoided and MgO is mixed in. In the case where LN Ti is dispersed on a substrate, it is difficult to separate Ti. X-plate LN substrate Z-axis Ti dispersion waveguide fabrication, dielectric multilayer film (R=98%[greater than or equal] 93nm,R=6% 9nm) loading, waveguide resonator (L=17mm) construction, waveguide test The results of this experiment are as follows: (1) The excitation wavelength is 809nm, and the excitation wavelength is 1093nm. (2)Nd The light absorption rate is 53%. (3)The excitation power P_<th>=2.2mW and the excitation power η=1% were obtained. (4)The amplitude of vibration is Δλ_L=3.3. (5)The light is on and the waves are off. (6)Maximum output: 0.35mW (7)Light damage is caused by 600mW of excitation.

项目成果

M.Fujimura: "Thermally Nd-diffused Z-propagation Ti : LiNbO3 waveguide laser pumped by laser diode" Electronics Letters. 32・21. 2003-2004 (1996)

M.Fujimura：“热 Nd 扩散 Z 传播 Ti：激光二极管泵浦的 LiNbO3 波导激光器”《电子快报》2003-2004 年（1996 年）。

Md.Soad Khan: "Nd熱拡散Ti : LiNbO3導波路レーザの作製と発振特性" 電子情報通信学会技術研究報告. 96・410. 25-30 (1996)

Md.Soad Khan：“Nd热扩散Ti：LiNbO3波导激光器的制造和振荡特性”IEICE技术研究报告96・410（1996）。