固体レーザー色素を用いたホログラフィックレーザーの開発

使用固体激光染料开发全息激光

• 批准号: 02J02635
• 负责人: 渡辺 博文
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J02635/
• 关键词: 位相共役波; 色素レーザー; 固体レーザー; 飽和増幅効果

本研究は、従来の固体レーザーが未だ成し遂げられないでいる、安定な中心周波数と高い出力効率、優れたビーム品質を併せ持つ次世代の高機能固体レーザーシステム、固体レーザー色素を用いたホログラフィックレーザーの開発である。固体材料に色素をドープした新しいレーザー媒質である固体レーザー色素を用いることにより、従来の波長変換技術に頼る事なく、可視域波長で極めて安定な小型波長可変レーザーが実現できる。本研究では、以上の特長を併せ持つレーザーシステムの構築、最適化を目的としている。本年度(平成14年度)は、固体レーザー色素ホログラフィックレーザーの実現に向け不可欠なデバイスとなる、固体レーザー色素自己励起型位相共役鏡の開発を行った。固体レーザー色素の飽和増幅効果を用いた、可視域、全固体自己励起型位相共役鏡の実現は世界で初めてとなる。信号光0.2μJに対する位相共役波のエネルギー反射率は最大2,100%を記録、十分な位相補正能力も確認した。飽和増幅効果を用いた自己励起型位相共役鏡は、これまでに近赤外域波長で動作するものしか報告されていなく、可視域、紫外域波長では報告例はない。これはレーザー媒質がもつ自然放出寿命の永さに原因があり、一般に数ナノ秒の自然放出寿命をもつ可視域、紫外域のレーザー媒質では、システムの構成上、また、準過渡的な物理現象を用いるため、実現は非常に困難とされてきた。本研究では、十分なレーザー利得が得られるようにダブルパス配置を採用し、且つ数センチ四方に納まるコンパクトなシステムを構成した。また、位相共役波のパルス波形の測定から、共振器長に依存するモードビーティングを観測し、位相共役鏡自身がレーザー発振していることを確かめた。さらに反射率特性に対して理論的解析を行い、定性的に良い一致を示した。本研究の成果は、可視域全域、さらに紫外域波長への拡大を約束するものであり、将来レーザーシステムのブレイクスルーを導く成果であると考えられる。また、この自己励起型位相共役鏡は、現状においてもMOPAシステムや波面制御デバイスなどへ幅広く応用できる。本研究の成果は、2003年6月23-27日、ドイツ、ミュンヘンにて開かれるCLEO/Europe2003での口頭発表(発表日27日)が決定している。

This study is aimed at the development of new generation of high-performance solid pigments, such as stable center cycles, high output efficiency and excellent quality. Solid materials, pigments, new media, solid materials, pigments, applications, wavelength conversion technologies, visible wavelengths, stable, compact wavelength conversion technologies This study focuses on the above characteristics and the construction and optimization of the system. This year (Heisei 14), the development of solid pigment self-excited phase mirror has been carried out. The saturation effect of solid pigment is used in the middle, visible field, and all-solid self-excited phase mirror. Signal light 0.2μJ for phase co-active wave generation reflectivity maximum 2,100% for recording, 10 minutes for phase correction ability confirmed Saturation amplitude effect is used in self-excitation phase mirror, which is used in near-infrared wavelength operation, visible field and ultraviolet wavelength operation. The reason why the natural emission life of the medium is not stable is that it is generally difficult to realize the natural emission life of the medium in the visible field and the ultraviolet field. In this study, we found that there was a significant difference between the two groups. Measurement of the waveform of the phase-sharing wave, measurement of the resonator length, and determination of the phase-sharing mirror itself The analytical and qualitative results of the reflectivity characteristics are consistent with those of the theoretical ones. The results of this study include the following: the field of vision is the whole field, the wavelength of the ultraviolet domain is the largest, and the future wavelength of the ultraviolet domain is the largest. The current situation of the self-excited phase mirror is that the MOPA system is used to control the amplitude of the wave. The results of this study were determined in the oral presentation of CLEO/Europe2003, June 23-27, 2003.

项目成果

Hirofumi Watanabe, Takashige Omatsu, Mitsuhiro Tateda: "Efficient self-pumped phase conjugation with a loop geometry in a Rhodamine-6G solid dye saturable amplifier"Optics Express. 11・2. 176-180 (2003)

Hirofumi Watanabe、Takashige Omatsu、Mitsuhiro Tateda：“罗丹明 6G 固体染料饱和放大器中的环路几何结构的高效自泵浦相位共轭”Optics Express 11・2 (2003)。