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微小共振器レーザーにおける単一モード動作の実現と自然放出結合率の決定

Research Project

Project/Area Number 06245210
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

岡田 佳子 (首藤 佳子)  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (50231212)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 氏原 紀公雄  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (90017351)
Project Period (FY) 1994
Project Status Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 1994: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywordsマイクロキャビティレーザ / 自然放出制御 / 単一モード発振
Research Abstract

本研究は、色素Rh6Gを媒質としてパルス平板形微小共振器レーザにおいて、モード半径を励起ビーム径より大きくして単一モード動作を実現し、微小共振器レーザのキーパラメータである自然放出結合率を決定することを目的とした。これまでの反射鏡より一桁高反射率の反射鏡を用いて単一モード動作の実現を試みた結果、以下の知見が得られた。
1.自然放出スペクトル線幅、発振線幅は、ともに現有の分光器の分解能以下に狭まっていると認められた。また出射光の広がり角およびモード半径は、しきい値以下では定性的に理論値と一致したが、しきい値以上では一致しなかった。しかし近視野像の撮影から直接求められたしきい値以上でのモード半径は101μmで増大が確認できた。
2.入出力特性において、入力光強度が非常に小さい場合、出力光の強度に大きなゆらぎが観測された。入力光強度に対する出力パルス振幅のピーク値の頻度を測定したところ、自然放出領域で入力光強度が小さい場合には、ガウス的分布を示し、しきい値以上の領域での波形はポアッソン分布に従う。これは単一モードで発振しているレーザ光の光電子計数分布と定性的に同じ振る舞いであり、単一モード発振の根拠となる。これまで用いてきた93%の反射鏡による共振器では多数のモードが同時に動作しているため、このようなゆらぎが見られなかったと考えられる。本年は自然放出結合率など各パラメータの導出には至らなかったが、99.5%の高反射率鏡を用いた共振器での単一モード動作の実現を確認できた。

Report

(1 results)
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    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] Michihiro Osuge: "Spontaneous emission and oscillation in a planar microcavity dye laser" Journ.Appl.Phys.76. 2588-2597 (1994)

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  • [Publications] Kazuhito Ebina: "Spontaneous and stimulated emission by Eu-chelate in a planar microcavity" Appl.Phys.Lett.(to appear).

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  • [Publications] 高久宗裕: "マイクロキャビティ半導体レーザの実効的自然放出結合率の検討" 信学技報. LQE94. 79-84 (1995)

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  • [Publications] 蝦名和仁: "Fabry-Perot形超短共振器の共振器長測定" 光学. 23. 523-526 (1994)

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  • [Publications] 氏原紀公雄: "超短共振器レーザーと自然放出光の制御" 光学. 23. 668-673 (1994)

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  • [Publications] Ichiro Takahashi: "Theory of Spontaneous emission observed outside a microcavity" Jpn.J.Appl.Phys.(to appear).

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Published: 1994-04-01   Modified: 2016-04-21  

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