| 研究概要 |
2個の半導体レーザーをハイブリッド結合器(ビーム・スプリッタまたは方向性結合器)の対称端子に接続し, 差動端子に反射板を設けて反射位相を適当に調整すると, 2つのレーザー発振器は逆位相に同期し, ハイブリッド結合器の総和端子からは出力光が打消され出ないようにすることができる. このような状態において総和端子から外部信号光を注入すると, 2つのレーザーは同相同期状態に移行し, 増幅された光信号が出力することが理論的に導かれる. このようなレーザーの同期現象を確認するための基礎として, レーザー発振素子を動作させるための回路を設計, 製作し, 諸特性の測定を行なった. 次に得られた主な結果を記す.
(1) レーザー・マウントを設計・製作し, ベルチェ素子を付加することによって, 発振周波数もかなり自由に変化できるようにした. そして, 温度制御を施すことによって発振周波数の安定化を計った.
(2) 実験には組立てが容易なレンズ結合系を採用しているが, 振動に弱いので, 電子回路による負帰還を施して更に安定化することも考えている.
(3) 従来のレーザー発振および同期を記述する式として, 古く真空管発振器において導かれたファン・デル・ポルの方程式と同形式のものが使われている. しかし, レーザーの同期現象を扱うには光を単に電圧・電流あるいは電界・磁界としてではなく, 波動として扱うべきであるので, 波動性を考慮した新しい同期方程式を導いた.
(4) レーザーの同期現象の研究において重要な同期中の測定には, 超精密級のモノクロメーターまたはファイブリペロ共振器を使用する必要があったが, 本研究に用いている相互同期系を利用して簡単にかつ精度よく同期周波数巾を測定する方法を考案した.
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