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Ybを熱拡散添加したニオブ酸リチウム導波路レーザに関する研究

Yb热扩散掺杂铌酸锂波导激光器的研究

基本信息

批准号：
15760029
负责人：
藤村昌寿
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

Yb熱拡散ニオブ酸リチウム(LiNbO_3)導波路レーザに関して、実施計画に従って研究を遂行し以下の成果を得た。1)高出力デバイス設計:100mW単一横モード半導体レーザを励起光源として用いる事を前提とし、昨年度開発したYb導波路レーザシミュレータを用いて、昨年度収集した導波路基礎特性と、基礎レーザ特性に基づいた、高出力デバイスの設計を行った。共振器長さL=17mm、共振器鏡反射率R=60%とすると、閾値40mW、レーザ出力(100mW励起時)20mWが期待できることが分かった。2)デバイス作製と評価:1)における設計に基づいてデバイスを作製し,その評価を行った。閾値励起光パワー58mW、75mW励起時のレーザ出力として0.4mWが得られた。このレーザ出力は昨年度の実績(80mW励起時に出力1μW)の400倍以上の値である。100mW励起に対しては1mW以上の出力が期待される。シミュレーション設計との不一致は、導波路内でのLiNbO_3結晶の光損傷に起因している恐れがある。光損傷耐性に優れたMgO添加LiNbO_3結晶を用いるなどの対策が必要である。3)高出力ブロードストライプ半導体レーザで励起する高出力Yb : LN導波路レーザ実現の検討:高出力導波路レーザの導波路構造として当初想定していたダブルクラッド構造は、文献調査などにより、大きな優位性が得られないことが分かった。そこで、新規導波路構造としてY型テーパ付ブロードストライプ導波路を考案した。

Yb thermal dispersion (LiNbO_3) waveguide system was studied and the following results were obtained. 1)High-output design:100mW single phase semiconductor excitation light source and application conditions, last year's development of Yb waveguide excitation light source and application, last year's collection of waveguide basic characteristics, basic characteristics, high-output design. Resonator length L=17mm, resonator mirror reflectivity R=60%, threshold value 40mW, output power (100mW excitation)20mW. 2) Design and evaluation:1) Design and evaluation The threshold excitation light is 58mW, and the threshold excitation power is 0.4 mW. The output of this pump is more than 400 times the performance of last year (output 1μW at 80mW excitation). 100mW excitation is expected to exceed 1mW output. Inconsistency in the design of LiNbO_3 crystals and the cause of optical damage in waveguides may be a problem. For the improvement of photodamage resistance, it is necessary to add MgO to LiNbO_3 crystals. 3)High Output Yb : LN Waveguide Design and Implementation of Yb: LN Waveguide Design The new waveguide structure and Y-type waveguide structure are discussed.