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2種類の液晶素子を作製し、それを戻り光半導体レーザを構成する外部共振器上に配置し、液晶素子への印加電圧の変化により戻り光半導体レーザの発振状態の制御が可能か基礎的な実験を行った。
作製した液晶素子は、ホモジニアス配向のネマチック液晶素子と、2色性色素をネマチック液晶に混合したゲストホスト型液晶素子の2種類である。
ホモジニアス配向のネマチック液晶素子を外部共振器上に設置した場合に期待できる効果は、印加電圧変化による液晶分子再配向による屈折率変化、すなわち、外部共振器長の変化に相当する。しかし、端面発光型半導体レーザを用いて実験を行ったが、発光スペクトル、RFスペクトル等に大きな変化はみられなかった。
ゲストホスト型液晶素子を外部共振器上に設置した場合に期待できる効果は、2色性色素による吸収率の変化、すなわち、戻り光量の変化に相当する。端面発光型半導体レーザを用いた実験では、液晶素子への印加電圧を調節し戻り光量を変化させることで、RFスペクトルに明確な変化が現れた。この変化は、端面発光型半導体レーザの発振状態が安定発振状態と不安定発振状態間で遷移したことを反映しているのもであった。この発振状態の変化は、液晶素子への印加電圧を制御することにより可逆的に変化した。以上の結果から、2色性色素濃度や液晶層の厚みなどを最適化することにより、液晶素子で戻り光半導体レーザの発振状態を安定発振状態と不安定発振状態間で制御できることがわかった。
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