| 研究課題/領域番号 |
04555010
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
物理計測・光学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
河口 仁司 山形大学, 工学部, 教授 (40211180)
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| 研究分担者 |
篠倉 毅一郎 東北パイオニア, 機器技術部・開発課, 課長代理
船場 忠幸 山形大学, 工学部, 助手 (30238654)
丹野 直弘 山形大学, 工学部, 教授 (00006248)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
19,100千円 (直接経費: 19,100千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1992年度: 10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
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| キーワード | 半導体レーザ / モード同期 / コヒーレントフォトンシーディング / 短光パルス発生 / 光ファイバ共振器 / ファイバレーザ / 光パルス圧縮 / 偏波面自己変調 / コヒーレントパルスシーディング |
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| 研究概要 |
半導体レーザおよびエルビウム添加ファイバレーザの新しいモード同期法について検討した。主な内容は以下のとおりである。
(1)外部共振器型半導体レーザのモード同期においては、半導体レーザ素子端面の残留反射のために多素子モードで発振し、コヒーレントな光パルスを発生する上で障害となる。コヒーレントフォトンシーディング(CPS)法を初めて半導体レーザの能動モード同期に適用し、単一素子モードでのモード同期を実現した。CPS法は副共振器を付加し、副共振器からの光パルスの戻り時間を主共振器のそれよりも早くすることにより得られる。この方法は光ファイバ共振器付半導体レーザに極めて適しており、光ファイバの出力面に金コーティングをほどこして主共振器とし、その面より数mm内側に融着接続点を形成し副共振器とすることにより実現される。
(2)能動モード同期半導体レーザから単一の高出力光パルスを得るため、光を二つに分け、一方に対して 外部 共振器を構成し、他方の光を偏波面を90ﾟ回転してやや遅れて帰還させるという新しい方法を考案した。
外部共振器の周回時間に一致した周波数で電流を変調すると、能動モード同期が実現でき光パルスが発生する。90ﾟ偏波面が回転した光が、遅れ時間をもって注入されると、クエンチングにより残留キャリアが除かれ単一パルスが発生できる。キャリアが大きくクエンチされ、余剰キャリヤおよび半導体レーザ端面の残留反射によって生ずるトレイリングパルスが除去できることがわかった。
エルビウム添加ファイバレーザの共振器中に半導体レーザを挿入し、モード同期を実現した。半導体レーザが可飽和吸収体として動作する場合にはセルフQスイッチングとセルフモード同期が生じた。又、半導体レーザに変調電流を加えることにより、能動モード同期が実現できることがわかった。半導体レーザが高速変調できる利点を生かし、約834MHzで変調し、30ps幅の光パルスを発生した。
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