2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of all-optical active mode-locked fiber laser based on nonlinear optical loop mirror
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21K04933
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
白木 英二 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70633147)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | レーザー / 超短パルス光 / ファイバ非線形 / モード同期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、全光制御型の能動モード同期超短パルスファイバーレーザーの開発を目的とする。具体的には、パルス捕捉現象による非線形光ループミラー(NOLM)を用いた強度変調器を開発した。さらに、それを用いて能動モード同期Er添加超短パルスファイバーレーザーを開発した。
本年度は、提案するNOLMを用いたレーザー共振器について、高強度かつ安定した超短パルスの生成を目指して動作解析を行った。制御光3.0 mWにおいて励起LD電流を上げていくと出力パルスの時間幅が短くピーク強度も高くなった。励起LD電流600 mAのときピーク強度33 W, 時間幅820 fsの超短パルス光が得られた。さらに励起LD電流を上げていくとCW が含まれてしまった。ここでは、どの励起LD電流でも制御光の繰り返し周波数(変調周波数)の50 MHzと同じ、50 MHzでレーザー発振した。励起LD電流の上昇と共に一本あたりのパルスエネルギーが上がった。
次に制御光強度4.2 mWに上げるとパルス列に20 ns 間隔であるが、パルスの本数の減少がみられた。制御光強度が高い場合、励起電流が高くなるにつれパルスの本数が増え50 MHz となる。このとき１パルスあたりのエネルギーは大きく変化しなかった。
また、ファイバーカプラ比率70:30の非対称なNOLMにおいて入出力特性の解析を行った。制御光を強くすると透過率は10%から20%に変化し、変化量は10%であった。レーザー発振に十分な透過率と、モード同期発振に必要な変調量があったと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
パルス捕捉現象による非線形光ループミラー(NOLM)を用いた超短パルスレーザーの開発を行うことを目的としている。R4年度は、昨年度に得られたモード同期発振について実験により特性の解析を行うことができた。また、ファイバーカプラの分岐比70:30に対してNOLMの透過率特性を解析した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、開発したモード同期レーザーにおいて、NOLMのループ長等の共振器を変更したうえで、入力する制御光や励起光の強度に対する出力光特性を解析する。また、数値解析を併用するなどしてパルス捕捉現象によるNOLMの共振器内での動作や役割を解明する。学会発表等により成果の報告を行う。
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| Causes of Carryover |
提案するデバイスの解析が当初の予定より簡便に実施できた。また、近隣地区の学会に参加したことにより旅費への支出が予定より少なかった。次年度はデバイスの構成を変更する計画ため、物品を購入しより多くの条件で解析を行う。また、論文発表等を行う計画である。
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Research Products
(1 results)
