擬似位相整合光パラメトリック発振の高出力化と機能的制御の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

擬似位相整合光パラメトリック発振(Quasi-Phase-Matched Optical Parametric Oscillation ; QPM-OPO)に関して、本年度はその機能的制御の研究を行った、QPM-OPOでは、周期的に分極反転した強誘電体結晶を非線形光学結晶として利用し、代表的なものとして周期分極反転ニオブ酸リチウム(Periodically-Poled Lithium Niobate ; PPLN)が挙げられる。QPM-OPOとは、このような結晶を用いることによって、励起光の周波数を、シグナル波、アイドラ波の周波数に分割する非線形光学効果である。このときの分割比は、分極反転周期結晶温度によって決定される、本研究では、PPLNの分極反転構造に周期的な180°位相シフトを導入すること(Periodically Phase Reversed PPLN ; PPR-PPLN)によって、QPM-OPOの発振波長の制御を行った。実際に素子を設計、作製し、QPM-OPOを構成してそのスペクトル構造を観測した結果、PPR-PPLNを用いたQPM-OPOでは、2つのシグナル波、アイドラ波のペアが同時に発振可能であり、2つのシグナル波(もしくはアイドラ波)の周波数間隔は、位相シフトの周期によって制御可能であることがわかり、その特性は理論的に予測したものとよく一致した。また、2つのシグナル波は時間的に一致して発振していることを確認した。このような光源は、差周波混合による中赤外〜遠赤外光の発生に適している。以上、本研究ではQPM-OPOの発振波長の機能的な制御方法を実現した。