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Spectral dynamics of broadband laser pulse using a time stretch dispersive Fourier transform

Research Project

Project/Area Number 18K04985
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
Research InstitutionDoshisha University (2019-2020)
Aichi Medical University (2018)

Principal Investigator

Masayuki Suzuki  同志社大学, 理工学部, 准教授 (60622371)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords時間伸長分光 / モード同期ファイバレーザ / 超高速分光 / ソリトン / 孤立波 / 時間伸長フーリエ分光 / 光孤立波 / 時間伸張フーリエ分光 / モード同期ファイバーレーザー
Outline of Final Research Achievements

We experimentally demonstrate real-time spectral evolution of femtosecond pulse build-up in a homemade passive mode-locked Yb fiber laser with a semiconductor saturable absorber mirror using TS-DFT. Capturing 700 consecutive spectra (~ 17 μs time window) in real-time using the time-stretch technique, we are able to resolve the transient dynamics that lead to stable mode-locking. The dynamics on multiple pulses is originated from a fast relaxation time of the saturable absorption effect. This study provides novel insights into understanding the pulse behavior during the birth of an ultrafast mode-locked laser pulse and the stable single-pulse operation which is highly stabilized.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果で得られた共振器内にて生成された二つのパルスの相対位相と間隔がラウンドトリップの進行につれて変化するダイナミクスや安定したモード同期動作直前に観測される周期的にスペクトル形状が変化する現象は,今まで報告されていない結果である.これらの振る舞いは過去の理論計算において報告されていない現象であり,これらのダイナミクスを理論計算に反映させることでパルス形成機構の理解を深めることができる.そのため,これらの観測結果は,最近注目されているMamyshev発振器に代表されるような高出力かつ短パルス生成が可能な新たなパルス形成機構の提案や光パルスの安定化制御技術への応用が期待できる.

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of California, Irvine/UCLA/Loyola Marymount University(米国)

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      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 14460-14460

    • DOI

      10.1038/s41598-020-71342-x

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      Volume: 20287473 Pages: 207-208

    • DOI

      10.23919/mwp48676.2020.9314478

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      Volume: 2019 Pages: 14-21

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      Volume: RTM-19 Pages: 31-36

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  • [Remarks]

    • URL

      https://optelec.doshisha.ac.jp/groups.html

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  • [Remarks] Spectral periodicity in mode-lock laser

    • URL

      https://advanceseng.com/spectral-periodicity-mode-lock-laser/

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URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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