| 研究課題/領域番号 |
11750044
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| 研究種目 |
奨励研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
VASA Nilesh J. (VASA N.J.) 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (40294904)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 固体レーザー / 可変波長レーザー / Cr^<3+>:LiSrAlF_6レーザー / 非線形光学 / 差周波発生(DFG) / 周期分極反転(PPLN) |
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| 研究概要 |
近年、中赤外域の2-5μm波長範囲で同調可能なコヒーレント光源が、環境センシングや微量ガスのモニタリング、高分解能を要する分光分析など様々な分野で求められている。そのような分光用中赤外光源として,差周波発生(DFG:Difference Frequency Generation)による光源を用いることが考えられる。DFGとは非線形結晶において2つの異なるレーザー光源を混合することで、位相整合条件を満たす差周波出力が得られる。
本研究では、(1)新方式の全固体可変波長Cr^<3+>:LiSAFレーザーの開発を行い、(2)全固体可変波長CWのCr^<3+>:LiSAFレーザー(810-840nm)と半導体レーザー(1020nm)を非線形周波数混合により周期分極反転LiNbO_3(PPLN:Periodically Poled Lithium Niobate)結晶中の差周波発生によるContinuous wave(CW)中赤外光源の特性を調べた。
本年度得られた研究成果は以下の通りである。
1.半導体レーザー(680nm)励起による新方式のCr^<3+>:LiSrAlF_6レーザーを用いることで19%という高いslope効率の狭いスペクトル幅の発振が得られた。また同調範囲は810-840nmまで得られた。
2.全固体の狭帯域化された半導体レーザー励起Cr^<3+>:LiSAFレーザー(810-840nm)と半導体レーザー(1020nm)をグレーティング周期22.2μmのPPLN結晶内で混合することにより、CW単一モードの全固体可変波長中赤外コヒーレント光源を実現した。Cr^<3+>:LiSAFレーザーを同調し、PPLN結晶の温度を20から40℃まで変えることにより4.01から4.55μmの広い同調域が得られた。
3.PPLN結晶の適切なグレーティング周期(21.85μm)を選び、Cr^<3+>:LiSAFレーザーの同調範囲を広くすると、3.6から5.1μmのさらに広い同調範囲が期待できることがわかった。
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