| 研究課題/領域番号 |
07555010
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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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 | 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 |
永井 治男 アンリツ株式会社, 研究所, 所長
高橋 豊 山形大学, 工学部, 助教授 (00260456)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | 半導体レーザ / 半導体レーザ増幅器 / 4光波混合 / モード同期 / 短光パルス発生 / 波長変換 / 光サンプリング / 光パルス圧縮 |
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| 研究概要 |
進行波型半導体レーザ増幅器中の4光波混合、および半導体レーザによる短光パルス発生に関する研究を系統的に行ない、以下の点について具体的な成果を得た。
(1)約900fsのポンプ光(周波数f_p)とプローブ光(周波数f_q)を半導体レーザ増幅器に注入し、4光波混合により周波数2fp-fqに新しい信号光を発生させた。LD増幅器の光非線形性を用いた4光波混合では、世界で最短の光パルス間の混合を実現した。最大8THzの波長変換を実現している。
(2)4光波混合出力はポンプ光とプローブ光が同時に入射されたときにのみ出力するAND機能をもつ。プローブ光に測定したい光信号、ポンプ光に短光パルス用いて、二つのパルス間の時間差を変化して周波数(2f_P-f_q)の信号光強度を測定すれば、光サンプリングが実現できる。1ピコ秒程度の時間分解能、信号光強度に対し2桁以上のレンジにわたって直線性があることを明らかにした。
(3)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、出力光の一部を偏波面を90^o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^o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。この方法が1GHz程度の比較的低いくり返し周波数のとき極めて有効であることを、帰還光を半導体レーザ増幅器で増幅し、利得クエンチングを強くおこすことにより明らかにした。
(4)速い可飽和吸収体をもつ1.5μm帯半導体レーザのモード同期により光パルスを発生した。ハイブリッドモード同期法を用い、パルス幅が1〜2psで、波長が1.49μm〜1.54μmの間で可変、タイミングジッターが約2psのパルスを発生した。さらに光ファイバを用いて圧縮し、800fsのパルスを得た。
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