Development of all-optical active mode-locked fiber laser based on nonlinear optical loop mirror

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04933
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Gifu National College of Technology
• Principal Investigator: Shiraki Eiji 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70633147)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 超短パルス光 / 光ファイバー / 非線形光学効果 / モード同期 / レーザー

Outline of Final Research Achievements

We have proposed an optical power modulator using a nonlinear optical fiber loop mirror using a cross phase modulation. We have developed an all-optical active mode-locked Er-doped fiber laser using the power modulator as a mode-locker. A wavelength shifted ultrashort pulse is used as a control pulse for the NOLM. The NOLM length is 10 m-long and the laser cavity is 24 m-long. The ultrashort pulse oscillation is obtained by controlling the power of input light and the cavity length.

Free Research Field

光量子エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

能動モード同期機構には、一般的に音響光学効果や電気光学効果が用いられるが、これらの手法は電子の応答性能に制限される。本研究では、応答速度が~fsオーダーと超高速である、光ファイバー中の非線形光学現象に基づく光変調を行うため、超短パルス光により超短パルス光の制御を行うことができる。この相互作用により超高速な光パルス信号に同期させた超短パルス発振の実現が期待できる。したがって、提案する技術は高性能な超短パルスファイバーレーザー光源の開発の発展に大きく貢献する。また、高速・高精度な光計測が求められる、産業・医療・生物などの分野への展開も期待される。