| 研究概要 |
Two-target PLD法により、波長1.06μmのレーザ活性イオンのNd^<3+>とその波長帯に可飽和吸収を持つCr^<4+>を同一結晶中にコドープし、レーザ媒質と可飽和吸収体の2つの機能を同時に併せ持ったNd, Cr : GGG導波路薄膜の作製を行った。そして、得られたエピタキシャル薄膜の光学特性測定、数値シミュレーションにより、自己Q-スイッチ導波路レーザへ応用可能なことを示した。
基板温度を300℃にすることで、エピタキシャル成長するアブレーションフルエンスの範囲が広がり、F_<Nd>=F_<Cr>【approximately equal】0.5-1.0J/cm^2でエピタキシャル成長薄膜が得られることが分かった。また、この範囲ではフルエンスが大きい方が良好な結晶性の薄膜が得られた。膜厚〜5μmでエピタキシャル成長を確認した。
Two-targe PLD法で作製されたYAG基板上のNd, Cr : GGGエピタキシャル薄膜の光学特性評価を行った。ここでは、薄膜の屈折率測定、導波損失測定により、導波路の特性を調べた。また、薄膜中にドープされたNd^<3+>、Cr^<4+>イオンの存在および活性イオンとしての機能を確認するため、Nd^<3+>の蛍光スペクトル、蛍光寿命、Cr^<4+>の蛍光スペクトル、吸収スペクトル測定を行った。
本研究でTwo-targe PLD法により作製したNd, Cr : GGG導波路薄膜が、自己Q-スイッチ導波路レーザとして応用可能か検証するため、作製した薄膜の光学特性評価を考慮した均一励起仮定の簡易数値シミュレーションを行った。その結果、数100mWオーダーの励起でkW、kHz、sub-ns、μJオーダーの出力特性が得られることが分かり、作製したNd, Cr : GGG薄膜を用いて、シングルLD励起で高性能のQ-スイッチパルスが期待できることが示された。
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