ペタヘルツ可変光パラメトリック発振器の研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455036
• 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 / マイクロチップレーザー / CLBO / KTP結晶 / Nd:YVO_4 / スイッチ / 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、半導体レーザー(LD)励起マイクロチップレーザーと新しい非線形光学結晶であるCLBO(CsLiB_6O_<10>)を用いてコンパクトな光パラメトリック発振器(OPO)を開発することにある。最終年度ではNd:YAGとNd:YVO_4レーザーの四倍波によるUV領域のOPOを試みた。
(1)OPOの励起源として、共振器内部SHGによるLD励起Nd:YVO_4マイクロチップグリーンレーザーを開発した。まず、M^2因子を用いた最適設計法を確立し、CW動作でスロープ効率58%と高効率発振特性を実現した。さらにKTP/OQスイッチを採用することにより超小型共振器構成でグリーン領域で1.5kW尖頭出力を得た。
(2)CLBOを用いてNd:YAGの四倍波(266nm)を平均出力1Wで得た。これは、BBOを用いた場合に比べ二倍程度高い変換効率である。
(3)セルマイヤー方程式を用いて小型CLBO-OPO特性を理論的に検討し、波長可変領域1PHz(10^<15>Hz、波長270-2、700nm)の可能性を得た。しかしながら、OPO実験の際100MW/cm^2でCLBOがダメ-ジを起こしたため安定発振は実現できず、上記波長可変域の実験的検証は行えなかった。
以上、本研究を実施することにより、ペタヘルツ可変光パラメトリック発振器の要素技術を確立した。

研究成果

• [文献書誌] T.Taira: "Design of longitudinally-pumped solid-state lasers by using H^2 punp beam factor" OSA Trends in Optics and Photonics. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] 平等拓範: "マイクロチップレーザー" オプトロニクス. No.193. 63-70 (1998)
• [文献書誌] T.Taira: "M^2 factor method for design of long tudinally pumped sdid-state lasers" OSA Topical Meeting on Advanced Solid-state Lasers '98. AMB13. 62-64 (1998)
• [文献書誌] T.Taira: "Diode-pumped turable Yb:YAG laser at room temperature:Mcdeling and experiment" IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electrons. Vol.3 No.1. 100-104 (1997)
• [文献書誌] 平等拓範: "全固体CW光パラメトリック発振器の動作特定" 電子情報通信学会技術研究報告. LQE97-15 No.35. 85-90 (1997)
• [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)
• [文献書誌] 小林喬郎: "レーザー工学入門(稲場文男監修)" 電子情報通信学会, 292 (1997)