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大出力小型固体レーザーによる広帯域赤外光発生に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11694186
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

平等 拓範  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (50216595)

研究分担者 NICOLAIE Pavel  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 学振外国人特別研究員
庄司 一郎  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 非常勤研究員
栗村 直  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (10287964)
PAVEL Nicolaie  Institute for Molecular Science, JSPS Fellow
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1999年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワードLD励起固体レーザー / Yb : YAGレーザー / マイクロチップレーザー / 超短パルスレーザー / 擬似位相整合 / MgO : LiNbO_3 / シミュレーション / 全固体レーザー / LD励起個体レーザー / マクロチップレーザー / LiNbO_3 / Yb:YAGレーザー / MgO:LiNbO_3 / 疑似位相整合
研究概要

本研究では、次世代の超短パルスモードロックレーザーシステムを開発し、多機能疑似位相整合(QPM)非線形波長変換素子と併用することで、時間的、スペクトル的に制御された広帯域赤外光源を開発指針を見出すことを目指し基礎的検討を行った。
(1)固体レーザー設計にM^2因子を適用する事によりNd : YVO_4 レーザーにおいて最大効率58.6%を得た。また.Yb : YAGマイクロチップ、スラブ用にモデルを改良した。
(2)固体レーザーの高出力化のため新たにエッジ励起方式を考案した。スタンフォード大学バイヤーグループは、大出力用にエッジ励起ジグザグスラブレーザーを検討し、Nd : YAGにおいて127W出力をスローブ効率57%で得た。しかし准がらYb : YAGの場合は、出力40W、スロープ20%に留まっており、更なる検討が必要なことが明らかになった。一方、分子研平等グループでは、マイクロチップ構造を検討し、準CW動作で最大100W出力をスローブ49%で得た。
(3)Yb : YAGの超短パルスレーザーとしての可能性を明らかにするため、波長可変特性を評価したところ、蛍光幅の10倍に当たる85nmにわたる同調が可能なことを発見した。このことはこれまでの常識を越える100fs程度以下(15fsに迫る)超短パルス発生の可能性を示唆するものであり、現在、この方向で検討を進めている。
(4)広帯域中赤外光発生のためQPMについて検討を行った。分極反転法の改良のためその場観察法を開発し、最終的にMgo : LiNbO_3を用いてブロードバンドQPMチッブを開発した。
以上、本補助を得て、分子研、Stanford大学間の緊密な共同研究により多くの成果を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] J.Saikawa, T.Taira, et al.: "Tunable frequency-doubled Yb : YAG microchip lasers"Opt. Mat.. 19(1). 169-174 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.S.Rutherford, et al.: "Yb : YAG and Nd : YAG edge-pumped slab lasers"Opt. Mat.. 26(13). 986-988 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Pavel, J.Saikawa, T.Taira: "Radial-pumped microchip high-power composite Yb : YAG laser : design and power characteristics"Jpn. J. Appi. Phys.. 40(1-1). 146-152 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Robert L. Byer: "Solid-state lasers and nonliner tunable sources : 2000"電気学会資料、光・量子デバイス研究会. OQD-00-52. 35 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Taira: "Tunable Yb : YAG microchip lasers"The 2nd International Symposium on Laser, Scintillator and Nonliner Optical Materials. (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平等拓範: "Yb系固体レーザー"光学. 28(8). 435-442 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Saikawa et al: "Tunable frequency-doubled Yb : YAG microchip lasers"Opt. Mat.,. 19(1). 169-174 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.S. Rutherford, et al,: "Yb : YAG and Nd : YAG edge-pumped slab lasers,"Opt. Lett. 26(13). 986-988 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Pavel et al: "Radial-pumped microchip high-power composite Yb : YAG laser : design and power characteristics,"Jpn. J. Appl. Phys. 40(1-1). 146-152 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. L. Bye: "Solid-state lasers and nonlinear tunable sources : 2000"Derinkigakkai siryou. OQD-00-53. 35 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Taira: "Tunable Yb:YAG microchip lasers"The 2nd International Symposium on Laserf Scintillator and Nonlinear Op tic al; Malerials. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Taira: "Yb-doped solid-state lasers"KogakU. 28(8). 435-442 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Pavel, J.Saikawa, S.Kurimura, T.Taira: "High average power diode end-pumped composhe Nd : YAG laser passively Q-switched by Cr^<4+> : YAG saturable absorber"Jpn. J. Appl. Phys.. 40(1-3A). 1253-1259 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Pavel, T.Taira et al.: "Diode radial-pumped composite Yb : YAG microchip laser"CLEO 2001 Technical digest. CTuM25. 171 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Cha, T.Taira et al.: "Transverse beam effect on mode locking by cascading of quadratic nonlinearities"CLEO/PR 2001 Technical digest. MF3-3. I-123 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.S.Rutherford et al.: "Yb : YAG and Nd : YAG edge-pumped slab lasers"Opt. Lett.. 26(13). 986-988 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Saikawa.T.Taira et al.: "Tunable frequency-doubled Yb : YAG microchip lasers"Opt. Mat.. 19(1). 169-174 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Dascalu, T.Taira et al.: "Continuous-wave low power diode radial pumped microchip composite Yb : YAG laser"CLEO 2002 Technical digest. CWG(発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Saikawa,T.Taira and et al.: "Yb:YAG based tunable green microchip laser for wavelength-multiplexed volume holography"Advanced Solid-State Lasers 2000,MBI. 435-442 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Saikawa,T.Taira and et al.: "Performance of widely tunable Yb:YAG microchip lasers"OSA TOPS on Advanced Solid-State Lasers. 34. 106-111 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Taira: "Tunable Yb:YAG microchip lasers"The 2nd International Symposium on Laser, Scintillator and Nonlinear Optical Materials. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.Saikawa,T.Taira et al.: "Wavelength-multiplexed holographic recording in Fe:LiNbO_3 with a tunable Yb:YAG green laser"The 1st Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology, WP-1. 168-169 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Shoji,T.Taira et al.: "Thermal birefringence in a ceramic Nd:YAG laser"電気学会研究会資料、光・量子デバイス研究会. OQD-00-51. 29-34 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Robert L.Byer: "Solid state lasers and nonlinear tunable sources : 2000"電気学会研究会資料、光・量子デバイス研究会. OQD-00-52. 35 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 平等拓範: "Yb系固体レーザー"光学. 38(11). 435-442 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Saikawa, T. Taira and et al.: "Yb : YAG based tunable green microchip laser for wavelength-multiplexed volume holography"OSA Topical meeting on Advanced Solid-State Lasers 2000, MB1. 24-26 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 齊川次郎、平等拓範 他: "波長可変縦単一モード発振Yb : YAGマイクロチップグリーンレーザー"第47回応用物理学会学術講演会講演予稿集. (印刷中). 30p-YE-4 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Saikawa, T. Taira and et al.: "Performance of widely tunable Yb : YAG microchip lasers"OSA TOPS on Advanced Solid-State Lasers. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Taira: "Tunable Yb : YAG microchip lasers"The 2nd International Symposium on Laser, Scintillator and Nonlinear Optical Materials. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 平等拓範: "新材料による固体レーザーの超小型化と多機能化"セラミック協会論文誌. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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