研究課題
2006(平成18)年度は標記研究課題の第2年度として、2005年度に得られた成果を踏まえ、ブルーレイ領域半導体レーザ試料にPound-Drever-Hall法を適用し周波数安定化を行った。2005年度に得られた知見に基づいて可視光半導体レーザ試料に適した制御アルゴリズム、光学系の設計・構築を行い当該レーザ光源の高コヒーレント化を達成した。まず、様々な駆動条件における青紫色半導体レーザの発振モードの振る舞いを調べ、外部共振器等を構成せずとも単一モード発振可能である試料を見出した。すべての実験では、このような試料として0.1W級GaN系405nm帯青紫色半導体レーザ(NICHA:NDHV120AFAE3)を用いており、比較的取り扱いが簡便な市販のFP共振器を用いて、信頼性・再現性の高い安定化をコンパクトで簡便な系で達成されることが知られている電気的負帰還法を用いて周波数安定化を行った。その共振周波数に上記試料の発振周波数を安定化する手法としてPound-Drever-Hall法を採用している。試料となった青紫色半導体レーザの駆動条件は注入電流は約35mA、周辺温度は約14.6℃と設定した。なお、この値は光スペクトラムアナライザにおいて単一モード発振であり、±2mAの範囲でモードホップが起こらないことを確認して決定している。半導体レーザを直接変調させた変調周波数は285.92MHzであり、その変調電流は約1.31mAである。実験で得られた誤差信号から求めたフリーランニング時の白色雑音レベルは3×10^8[Hz^2/Hz]であった。フリーランニング時と電気的負帰還時を比較すると、フーリエ周波数の100Hzから1kHzまでの領域は約2桁、1kHzから300kHzまでの領域は約1桁、周波数揺らぎが抑制されている。フーリエ周波数100HzからlkHzまでの領域において、周波数安定化によって得られたPSDの値は2.56×10^7[Hz^2/Hz]であった。また、誤差信号から時間的な尺度であるアラン分散を求めた結果、積分時間10[ms]で周波数揺らぎのアラン分散の平方根の値で3.46×10^<-11>を得た。なお、制御中も光スペクトラムアナライザで観測される発振モードは単一モードであった。
すべて 2007 2006
すべて 雑誌論文 (3件)
Proc.SPIE Symposium on Optical Engineering ＆ Applications 2007, San Diego, California, U.S.A. Vol.6673
Proc.SPIE Optics East 2006, Boston,Massachusetts, U.S.A. Vol.6368
ページ: 63680Z1-10
