| 研究課題/領域番号 |
63550254
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子通信系統工学
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
宮崎 保光 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (00023169)
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| 研究分担者 |
山家 光男 岐卓大学, 教養部, 助教授 (90159202)
後藤 信夫 豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (60170461)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1990年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 光増幅 / 光集積回路 / ガ-ネット薄膜 / 光導波路 / ガーネット薄膜 |
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| 研究概要 |
光通信・光信号処理・光演算等への応用を含めたモノリシック型光集積回路において基本構成要素となる、光増幅用のNd:YGG(Nd_0._<04>Y_2._<96>Ga_5O_<12>)薄膜をYAG(Y_3Al_5O_<12>)基板上にRFスパッタリング法で作成し、その最適作成条件を検討した。その結果、Nd:YGG薄模のエピタキシャル温度は750℃であることを明らかにした。基坂温度600℃において作成した薄膜を1000℃で熱処理を行うことにより、格子欠陥が少なく低伝搬損矢(2.2dB/cm)な良質な結晶性薄膜が得られることを示し、作成条件の基礎デ-タを得た。
光増幅において最も重要な励起および信号波長を決定するために、薄膜の分光特性を詳細に測定した。その結果、Nd:YGG薄膜の吸収ピ-クは808nmあることを明らかにした。また、蛍光ピ-クは1057.75nm、1060.0nm、1061.87nmにあることを明らかにした。
増幅特性を測定する際に必要となる、信号光源用のLD励起による波長可変YAGレ-ザを作製した。Nd:YGG薄膜に適した信号光を得るため、レ-ザ-共振器内に厚さ0.14mmのエタロン板を付加し、その角度調整により波長1061.5nmで0.5mW、1064nmで2mW程度のレ-ザ出力を可能にした。
信号波長1061.5nmを用いて、素子の増幅特性およびS/N特性を測定した。信号光強度10μW〜100μWの範囲における測定により、信号光強度の増加にともなう増幅利得の飽和を確認した。10μWの信号光強度に対してはほぼ線形な利得特性を示し、ポンピングパワ-13mWにおいて最大3.7dBの単一通過利得が得られ、その時のS/N比は5.4dBであった。
単一通過型光増幅素子の定常増幅特性をレ-ト方程式により明らかにした。数値解析の結果、信号光強度10μW、素子長1cm、膜厚2.5μmにおいて、ポンピングパワ-1mWで10dB程度の利得が得られることを明らかにした。
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