アレーイルミネータを用いた超高速繰返し超短光パルスの発生とその応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650050
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 久保田 敏弘 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (50013181)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒田 和男 東京大学, 国際・産学共同研究センター, 教授 (10107394)
• Keywords: アレーイルミネータ / 格子結合器 / 超短光パルス / フォトポリマ

Research Abstract

格子結合器を使った光導波路型のアレーイルミネータを時間領域に適用し、超高速の超短パルス列を得る研究において、本年度は以下の研究成果を得た。
1,光路遅延素子の設計
この素子は、2個の直角プリズムの組み合わせにより構成されており、その間をビームを繰り返し通すことにより、光源として使用するモードロックNd:YAGレーザーからの82MHzの光パルス間をさらに均等なパルス列で埋めるためのものである。発生させるパルスの数を10個とした場合のプリズムの配置を決定し、ビームの拡がりによる強度分布の変化を補正するためのレンズアイからなるビーム成形モジュールを設計した。複素ビームパラメータと光線行列によりレンズの仕様を求めた結果、焦点距離として3.62m、直径として704μmが得られた。このモジュールをプロズムの間に挿入することにより出射ビームの拡がりは抑えられ、ほぼ一様な強度分布が得られることが確認された。この成果については、Optics Japan'97で報告した。
2,アレーイルミネータの作製
回折格子を記録するためのフォトポリマについて、532nmおよび632.8nmの光に感度をもつ組成の異なる2種類の材料の評価を行なった。特に後者の材料はノイズが極めて低いのが特長であり、この材料を使ったホログラムの可能性を示すため、まず比較的空間周波数の低い光学素子である積層ホログラムを作製し、理論結果との比較を行なった。これについては、フィンランドでの回折光学に関するEOSトピカルミーティングで報告した。この結果を元にアレーイルミネータの作製を行ない、回折効率および吸収と散乱に関する評価を行なった。