2004 Fiscal Year Annual Research Report
広帯域波長可変テラヘルツ波光源開発とその応用に関する研究
Project/Area Number |
03J07325
|
Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
佐々木 雄三 東北大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
Keywords | テラヘルツ波 / 非線形光学 / 擬似位相整合 |
Research Abstract |
光通信波長(1.55μm)帯の2台の半導体レーザーを連続波(cw)動作させ、その出力光を周期分極反転LiNbO_3(PPLN)結晶内で差週波混合することにより、cw動作のテラヘルツ(THz)波発生を実現した。THz波発生用非線形光学材料であるPPLNは、入射レーザー光に対して分極反転構造が傾斜している、slanted-PPLNを用いTHz波帯での擬似位相整合を実現した。走査型メタルメッシュ干渉計による測定により、cw動作のTHz波波長が確認できている。波長複数の異なる動作に設計されたslanted-PPLNから周波数1.5〜2THzでcw-THz波発生を確認している。Cw動作により狭線幅なTHz波発生およびその特性による高分解能な分光応用等が期待されるが、入射レーザー光の線幅から今回得られたTHz波の線幅は数MHzであると考えられる。 一方、THz波発生用非線形光学材料であるPPLNについては一昨年度に実現しているslanted-PPLNをさらに発展させ、2次元構造を有するPPLN(2D-PPLN)を考案し、その動作特性について検討した。Slanted-PPLNと比べて結晶構造の対象性から2D-PPLNは2方向に位相整合条件が成立することを見出した。さらに、レジストパターニングと直接電界印加法により2D-PPLNの作製に成功している。本デバイスを用いたTHz波発生についても確認しており、slanted-PPLNとは異なり結晶両方向からのレーザー光入射が可能であるという、本デバイス特有の動作が得られている。この特性を活かすことにより、2D-PPLN結晶内でレーザー光及び発生したTHz波をおのおの独立して高強度にすることが可能であり、今後THz波の高出力化が期待できる。
|
Research Products
(1 results)