気泡含有ガラス微小球を用いた太陽光励起レーザーの開発

本年度は，研究遂行のため，受け入れ研究先を 慶應義塾大学 理工学部 電子工学科 田邉研究室へと変更した．それに伴い，研究の主題である「微小光共振器による新規の光源開発」という点は変わらずも，目的等に修正・改善があることを先におことわりする．微小光共振器は，微小領域に長時間閉じ込めることができ，光と物質の相互作用を極限まで高めることができる．パルスレーザの繰り返し周波数は共振器の大きさに依存する．そのため，微小で高繰り返しであるパルスレーザ光源への応用が期待される．本研究では，安定なモードロッキングのためカーボンナノチューブ(CNT)を成長させたシリカトロイド微小光共振器の可飽和吸収特性を明らかにした．シリカトロイド微小光共振器に対して，電子線リソグラフィおよび化学気相蒸着(CVD)法を用いて，CNTの位置および量の選択的な成長を行った．ラマン分光法により，作製したCNTは欠陥が少なく，通信波長帯（~1550 nm）にバンドギャップを有していた．新規に開発した逆伝搬ポンププローブ法により，高い共振器内部強度でも正確なQ値の測定が可能になった．実験結果より，ポンプ光強度および波長によってQ値が上昇していることが確認された．これは，CNTに結合する光強度の上昇によって非線形的に吸収が減少する可飽和吸収特性に由来する．トロイド微小光共振器とCNTを組み合わせることで，ロバストなモード同期が実現できることを示唆している．以上の結果を，論文誌，国際学会および国内学会にて報告しており，国内外問わず多くの反響をいただいている．

本年度は，研究遂行のため，受け入れ研究先を 慶應義塾大学 理工学部 電子工学科 田邉研究室へと変更した．それに伴い，研究の主題である「微小光共振器による新規の光源開発」という点は変わらずも，目的等に修正・改善があることを先におことわりする．微小光共振器は，微小領域に長時間閉じ込めることができ，光と物質の相互作用を極限まで高めることができる．パルスレーザの繰り返し周波数は共振器の大きさに依存する．そのため，微小で高繰り返しであるパルスレーザ光源への応用が期待される．本研究では，安定なモードロッキングのためカーボンナノチューブ(CNT)を成長させたシリカトロイド微小光共振器の可飽和吸収特性を明らかにした．シリカトロイド微小光共振器に対して，電子線リソグラフィおよび化学気相蒸着(CVD)法を用いて，CNTの位置および量の選択的な成長を行った．ラマン分光法により，作製したCNTは欠陥が少なく，通信波長帯（~1550 nm）にバンドギャップを有していた．新規に開発した逆伝搬ポンププローブ法により，高い共振器内部強度でも正確なQ値の測定が可能になった．実験結果より，ポンプ光強度および波長によってQ値が上昇していることが確認された．これは，CNTに結合する光強度の上昇によって非線形的に吸収が減少する可飽和吸収特性に由来する．トロイド微小光共振器とCNTを組み合わせることで，ロバストなモード同期が実現できることを示唆している．以上の結果を，論文誌，国際学会および国内学会にて報告しており，国内外問わず多くの反響をいただいている．