半導体レーザによる広スペクトル超短光パルスの任意繰り返し発生

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650380
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 土屋 昌弘 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50183869)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神谷 武志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70010791)
• Keywords: 光ソリトン / 光パルス圧縮 / 光パルス整形 / 光ファイバ / 半導体レーザ / 利得スイッチ / 非線形ファイバループ / 分散マネジメント

Research Abstract

任意繰り返しのピコ秒光パルスを発生させることのできる利得スイッチDFBレーザパルスに対して、100フェムト秒以下の時間幅まで「高品質に」圧縮し同時に波長軸上で広帯域なスペクトル成分を生成する手法を開発することを主題に据えて本研究を実施した。
それに対して、本年度は以下の結果を得ることができた。
(1) 比較的簡素な構成のソリトン圧縮系を設計・構築し、ピコ秒半導体レーザパルスに適用したところ、44フェムト秒光パルスの発生に成功した。これは1.5μm帯超光パルス発生においてパルス時間幅としては世界トップクラスの数値である。
(2) 更に、非線形光ファイバループを構成し、その中に上記パルスを入力したところ、出力端にてペデスタル(パルスのウィング部分、裾野部分)の全くない(-20dB)55フェムト秒光パルスの発生に成功した。
(3) さらに、上記(1)ないし(2)で発生した光パルスのスペクトルを調べてみると、極めて広波長域で光電力を有し、それが100〜250nmに渡っていることが確認された。
波長多重光源として極めて有望である。
本研究によって、半導体レーザを用いたサブ100フェムト秒光パルスの発生技術が世に先駆けて確立されたと考えている。

Research Products

• [Publications] 谷津,亮介: "複合ファイバループミラーによる100fs光パルスのペデスタル除去" 第59回応用物理学会学術講会. 16p-Y-3. 944- (1998)
• [Publications] R.Yatsu: "Generation of Sub-100fs optical pulses from a gain-switched DFB LD by using a step-like dispersion profiled fiber compressor" Technical Digest of International Topical Workshop on Contemporary Photonic Technologies (CPT'99). Wep-15. 133-135 (1998)
• [Publications] K.Taira: "Sub-100fs pedestal-free optical pulse generation employing a nonlinear optical loop mirror" Technical Digest of International Topical Workshop on Contenporary Photonic Technologies (CPT'99). Wep-14. 131-132 (1998)
• [Publications] 吉田 剛: "受動モード同期集積型半導体レーザの過飽和吸収領域におけるキャリアダイナミクス" 第46回応用物理学関係連合講演会講演予縞集. (発表予定). (1999)