電子制御波長可変チタンサファイアレーザーを用いた広帯域差同波光の発生

• Project/Area Number: 09750067
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 赤川 和幸 理研, 研究員 (50291050)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 1998: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000); Fiscal Year 1997: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 差周波発生 / 高速波長可変 / 電子制御 / パルス同期

Research Abstract

近年、レーザー赤外分光等、応用研究のための広帯域赤外光を得る手段として、非線形光学結晶を用いた光パラメトリック発振(OPO)及び差周波光発生(DFG)が注目されている。我々は、Ti:sapphireレーザーの波長選択素子として音響光学波長可変フィルター(AOTF)を利用し、印加するRFをコンピュータ制御することにより広帯域及び高速波長可変可能なTi:sapphireレーザーの開発に成功した。さらに、この電子波長制御Ti:sapphireレーザーは、AOTFに異なる2つのRFを印加する事によって同軸上に2波長を発振させることも可能であり、結晶長5mmの非線形結晶AgGaS2によるDFGにも成功している。本研究では、DGF出力の増強を目的として、20mmまでの結晶長の異なるAgGaS2を用いて差周波光を発生させた結果、エネルギーの測定に成功したので報告する。Ti:sapphireレーザーの励起光源として、QスイッチNd:YAGレーザの2倍波を利用した。Ti:sapphireレーザーへの投入エネルギーは、85mJ/pulseとした。AOTFへドライバーより異なる2つのRFを与え、位相整合条件を満たす2波長を発振させた後、それぞれのRF強度を調整することにより、パルスを同期させた。発振した2波長をレンズで集光させ、AgGaS2結晶に入射した。AgGaS2結晶は位相整合角を52deg.とした。測定系には、Geフィルターを用いてTi:sapphireレーザー光を遮断し、差周波光のエネルギーを測定した。現在のところ、差周波光発生領域は、6.5〜8.5mmであり、また、Ti:sapphireレーザー2波長のエネルギーの和が3mJ/pulseの場合に、数mJの差周波光を得ている。1つのゲインボリュームからの2波長発振であるため、実際、RF強度の調整により、2波長パルスの同期状態及びそれぞれのパルスのエネルギーが変化する。