ペタヘルツ可変光パラメトリック発振器の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455036
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 小林 喬郎 福井大学, 工学部, 教授 (90006247)
• 研究分担者: 平等 拓範 福井大学, 工学部, 助手 (50216595)
• キーワード: 光パラメトリック発振器 / CLBO / マイクロチップレーザー / KTP / E / O-Qスイッチ / Nd:YVO_4 / 第2高調波発生 / 第4高調波発生

研究概要

本研究の目的は、新しい非線形光学結晶CLBO(CsLiB_6O_<10>)を用いて光パラメトリック発振器(OPO)を構成し、可変幅1PHz(1×10^<15>Hz)に至る連続周波数可変(波長270〜2700nm)で準CW動作の高出力発振特性を実現することである。本年度は全固体Nd:YVO_4レーザーの高出力化とUV高調波発生法に重点をおいて研究を行った。
(1)LD励起共振器内部SHG型Nd:YVO_4マイクロチップレーザーの高出力化
LD励起共振器内部SHG型Nd:YVO_4マイクロチップレーザーとして複合共振器構成を応用することで、KTP結晶を用いたE/O-Qスイッチの特性改善を行った。これにより、単一周波数で、1.5kWのグリーンパルスが安定に得られた。現在、さらに数倍程度の特性改善法について検討しており、これによりOPO動作の安定化を図る。
(2)第4高調波発生による高出力UV光の発生
CLBOの結晶を用いてNd:YAGレーザーのSHG出力(波長532nm、繰返し5kHz、ピーク出力11kW、平均出力5.5W)をさらに2逓倍した266nmの4倍波発生実験を検討した。従来のBBO結晶を用いた場合に比べ約2倍にあたる平均出力1Wの紫外光が得られた。
(3)CLBO結晶を用いるOPOの位相整合特性の予備実験
CLBO結晶を用いたOPOの準備として、Nd:YAG基本波励起のKTP-OPO実験を行い、基本条件の明確化を図った。また、CLBO結晶のSellmeier方程式から、理論的な検討を行い、小型のOPOの設計指針を得ることができた。

研究成果

• [文献書誌] 平等拓範,古畑充由,小林喬郎,吉田國雄: "有機金属CMTCのSHG特性" レーザー学会・学術講演会第17回年次大会講演予稿集,24aIII3. 223-223 (1996)
• [文献書誌] T.Kobayashi,Y.Enomoto,D.Hua,C.Galves,and T.Taira: "A compact,eye-safe lidar based on optical parametric oscillafor for remote aerosol sensing" Advances in Atomospheric Remote Sensing with Lidar Springer. 11-14 (1996)
• [文献書誌] T.Taira,T.Suzudo,M.Furuhata,and T.Kobayashi: "Single-mode,Q-switched and frequency doubled Nd:YVO_4 miniature lasers" Abstracts of Conference on Lasers and Electro Optics CLEO '96,CWF2. 272-272 (1996)
• [文献書誌] T.Taira,T.Suzudo,and T.Kobayashi: "High power Q-switched and frequency doubled Nd:YVO_4 miniature lasers" Photonics WEST '96,SPIE Proceedings. 2700. 323-325 (1996)
• [文献書誌] 今井宏貴,平等拓範,小林喬郎: "共振器内部SHG型LD励起Nd:YAGレーザ" 電子情報通信学会技術研究報告. LQE96-1. 1-6 (1996)
• [文献書誌] 平等拓範,鈴土剛,小林喬郎: "M^2因子を用いたLD端面励起高効率固体レーザの設計法" レーザー研究. 24・3. 360-366 (1996)
• [文献書誌] 小林喬郎,平等拓範: "固体レーザー" 学会出版センター, 270 (1997)