小型広帯域テラヘルツ波発生光源の開発

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17760036
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 水津 光司 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20342800)
• Keywords: テラヘルツ波 / 非線形光学 / 波長変換 / 有機非線形結晶

Research Abstract

本研究では、小型の広帯域波長可変THz波発生光源を開発する事を目的とする。THz波エミッターとして特殊加工を施した(b軸伝播加工)DAST結晶を使用する事で差周波発生用2波長光源への要求を下げ、半導体レーザーを主体とした2波長パルス生成を行い小型化を図る。
本年度の研究では、差周波発生用の励起光源として、2波長発振かつ波長可変のパルス光源の構築を行った。研究計画段階では1300nm帯の外部共振器型半導体光源をベースとした光源構築を計画していたが、その後の予備実験の結果、1550nm帯(テレコム波長帯)の励起光源においても位相整合条件を満たす事が可能である事を見出した。テレコム波長帯は、安価で信頼性の高いコンポーネントの豊富に存在する事から、1550nm帯をベースに光源構築を行った。
2台の外部共振器型半導体レーザーからの出力をファイバーカップルした後、LN強度変調器により連続波からの切り出しによってパルス化した。この微弱なパルス光をファイバーアンプで増幅することで、ピークパワー1kW程度の2波長パルスを得る事に成功した。本光源は波長同調において外部共振器型半導体レーザーの波長を調整するだけで良く、非常に簡便で容易な構成となっている。また、パルス幅、繰返し周波数の可変性においても、LN強度変調器を駆動する電気信号を変更するだけでよく、容易に調整可能な光源となっている。本光源のこれら諸特性は、差周波発生光源として非常に有効である。