フェーズロックアレイ面発光導波形炭酸ガスレーザ

锁相阵列面发射波导二氧化碳激光器

• 批准号: 07555020
• 负责人: 松島 朋史
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Nara National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07555020/
• 关键词: 導波形ガスレーザ; フェーズロックアレイ; 炭酸ガスレーザ; 面発光レーザ

本研究者等は,小形で比較的大きな出力が得られる導波形炭酸ガスレーザに着目し,レーザの側面に相当する導波路(AIN:窒化アルミニュウム)壁の一部を透過性材料(例えばZnSe)に置き換え,導波路からレーザ共振器の光軸方向に対して垂直方向に出力を取り出すことにより,面発光レーザ動作を行うことを提案・試作し,その基本動作を確認し,発光面積,出力の効率および放射特性の解明等において課題を残していた。平成7年度科学試験研究に於いて、こら等の課題を解決するため、まず、一本の導波路構造の面発光導波形炭酸ガスレーザ(15cmx2mmx2mm導波路)を試作し、出力特性の測定および遠視野像の観測を行い、解析結果と比較検討を行った。その結果、面発光出力40mW、軸方向出力5.3Wを得た。また遠視野像の観測結果より回折広がり0.5度であった。出力解析結果と比較すると、試作したレーザの出力窓透過率0.12%の場合においてよく一致している。これより、面発光出力窓の透過率を増加させることにより出力の増大を計ることができることがわかった。また面発光出力における回折広がりは従来の軸方向出力に比べて鋭くなっていることを観測した。次に、4本の導波路(2mmx2mmx8cm)を並列にしたフェーズロックアレイ導波形炭酸ガスレーザのフェーズロック動作をスペクトルアナライザーで確認するとともに出力特性の測定および遠視野像の観測を行い、軸方向出力180mW,面発光出力数10mWの出力を得た。上記と同様、面発光出力窓の透過率を増加させることにより出力の増大を計ることができることがわかった。また面発光出力における回折広がりは従来の軸方向出力に比べて鋭くなっていることを観測した。これらの結果より、今後の課題として高出力化を図ることである。出力窓の材料および出力の取り出し方式を検討を行う。具体的には,まず透過性材料に誘電体コーテイングを施した出力窓および誘電体回折格子窓を開発を行うことにより実現できると確信している。

The present researchers have made some suggestions on how to select a transparent material (e.g. ZnSe) for a part of the waveguide wall corresponding to the waveguide (AIN) on the bottom surface of the waveguide, how to select the output in the optical axis direction and the vertical direction of the waveguide resonator, how to perform the surface emission operation, how to confirm the basic operation, how to determine the emission area, how to determine the efficiency, and how to solve the emission characteristics. In the research of Heisei 7 Scientific Test, we solved the problems of medium and high temperature, tested the surface transmission waveform carbon fiber (15 cm x 2 mm x 2mm waveguide) of the waveguide structure, measured the output characteristics and measured the far-field image, and compared the analysis results. The results show that the surface emission output is 40mW, and the axial output is 5.3 W. The distance field image measurement results are 0.5 degrees. The output analysis results are consistent when the output transmittance is 0.12%. The transmittance of the light emitting surface is increased. The surface light output is measured in the direction of the axis. Second, 4 of the waveguide (2 mm x 2 mm x 8cm) parallel to the wave guide carbon acid, the wave guide carbon acid, the wave guide carbon Note that the transmittance of the surface emission power increases. The surface light output is measured in the direction of the axis. The result of this is that the future problem is to increase the output. The material of the output and the method of extraction are discussed. Specific to the transmission material, the dielectric layer is applied to the dielectric layer, and the dielectric layer is folded back to the dielectric layer.

项目成果

T.Matsushima and T.Sueta: "Side-Wall Emitting ZnSe/AIN Waveguide CO_2 Laser" 1995 International Laser,Lightwave and Microwave Conference Proceedings. 32-35 (1995)

T.Matsushima 和 T.Sueta：“侧壁发射 ZnSe/AIN 波导 CO_2 激光器”1995 年国际激光、光波和微波会议论文集。