単一チップ集積型可変波長レーザーの研究

单芯片集成可调谐波长激光器的研究

基本信息

批准号：
10875015
负责人：
前田三男
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

分光計測などの用途に広く使われている可変波長レーザーとしては、従来液体の色素レーザーが主流を占めていたが、近年の「固体化」の流れに沿って、Ti:サファイアレーザーなどの固体の可変波長レーザーや光パラメトリック発振器(OPO)などに変わりつつある。しかしながら、「固体化」されたといって可変波長レーザーの使い勝手が非常に良くなったとは思えず、「調整が面倒」「価額が高い」「複雑すぎる」「メンテナンスが大変」といった問題を抱えて、可変波長レーザーを工業的な分光計測の光源として用いる場合の大きなネックとなっている。本研究で提案している「単一チップの集積型可変波長レーザー」は、CDプレイヤーのユーザーがレーザーを使っているという意識なしに操作しているのと同じように、例えば可変波長レーザーを分析機器に組み込んだ際、可変波長レーザーを使っているということを意識させないレベルにすることをねらったものである。そのためのキーポイントは可変波長レーザーを構成している全ての素子を、励起源も含めて一枚のチィップ上に「集積化」することにある。また同調時の機械操作をやめ、電気的に掃引する機能も開発しなければならない。集積化によって素子のサイズを光の波長に近ずけることは、本質的にデバイスの安定化に寄与する。本研究では可変波長レーザーIC化の第一段階として、その可能性について検討し、次のような成果を得た。1.プラスチック導波路中に色素ドープし、分布帰還(DFB)により発振するマイクロチップ可変波長レーザーを試作し、可視部のいくつかの波長域で発振を得た。2.このDFB色素レーザーはナノ秒パルス光で励起したときピコ秒のパルスを発生できることを実験的に示した。3.さらにレーザー蒸着法でチタンサファイア膜を作成し、これを用いた導波型無機固体可変波長レーザーについて検討した。

传统上，液体染料激光器是可变波长激光器的主流，这些激光器广泛用于光谱测量，但近年来，它们开始变成固态可变波长激光器，例如Ti：Sapphire激光器和光学参数振荡器（OPOS）。但是，不认为可变波长激光器已经变得非常易于使用，因为它一直是“稳固”的，并且是一个主要问题，例如“调整是麻烦”，“高价”，“太复杂”和“维护”和“维护”，这在使用可变波长激光器作为工业光谱测量的光源时是一个主要问题。本研究中提出的“单芯片集成可变激光激光”旨在确保，就像CD播放器用户在不意识到使用激光器的情况下运行一样，例如，当将可变波长激光器纳入分析仪器中时，它也打算将其带到一个设备上，使他们不知道他们使用可变长度的速度。这一目的的关键是“集成”所有构成单个芯片上可变波长激光器的元素，包括激发源。它还需要开发一个功能，该功能将在调整和电扫时停止机器操作。通过集成将设备尺寸移至接近光波长的距离基本上有助于设备稳定。这项研究研究了采用可变波长激光IC的第一步，并实现了以下结果。 1。通过染料掺杂到塑料波导中，通过分布式反馈（DFB）振荡产生微芯片可变的波长激光器，以在可见部分的几个波长范围内获得振荡。 2。我们在实验上证明，当用纳秒脉冲光激发时，这种DFB染料激光器可以产生皮秒脉冲。 3。此外，研究了使用该膜的钛蓝宝石膜和波导类型的无机可变波长激光器制备。