| 研究概要 |
半導体レーザは他のレーザに見られない優れた特性を数多く有しており, 光通信や光情報処理をはじめ各種の計測や制御にきわめて広範な応用が展開されている. なかでもコヒーレント光波が本質的に有する超広帯域特性の利用を目指した研究が注目されており, その一つが半導体レーザによるピコ秒領域での超高速光パルス列の発生と制御の研究であって, 時間領域での光波の超広帯域性を示すものとして, 世界的にきわめて重要な課題となっている. 本研究では我々が推進してきた半導体レーザからの超短光パルスの発生と制御についての研究をさらに押し進めると共に, 半導体レーザからの光パルスの圧縮により, 通論限界に近い超高速光パルスの発生と制御を実現すると共に, 半導体レーザのもつ優れた諸特性を生かし, 時間領域での光波の超広帯域性を確立するための基礎研究を行っている.
本年度は先ず単一モード半導体レーザからの超短光パルスの特性評価とパルス圧縮法についての検討を行った. 分布帰還型(DFB)や分布ブラッグ反射型(DBR)構造をもつ動的単一モード半導体レーザを用いると, レーザ素子単体でコヒーレントな超短光パルスを発生できることを明らかにしたが, 注入キャリヤの変動により発振スペクトルがレッドシフトすることが知られる. 従って, 逆特性である正常分散特性を有する分散性素子を利用することにより, 直接光パルスの圧縮が可能である. このため用いる単一モード半導体レーザの素子単体の短パルス特性を評価し, また分散性素子である回折格子対や光ファイバ, 干渉計等の検討を総合的に行い, 半導体レーザのパルス圧縮にGirosーTournois(GT)干渉計が優れていることを明らかにした.
検討結果に基づき, 光パルスの圧縮実験をDFBおよびDBRレーザで行い, 最大圧縮率4.6を実現した. 最適動作法の解明と動作限界についてさらに詳しい検討を行う予定である.
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