カルコゲン化合物を用いた中赤外波長可変コヒーレント光源

2.2 電子波長制御Cr:ZnSeレーザーの出力特性
図2 電子波長制御Cr:ZnSeレーザーの波長可変域特性と波長掃引曲線
図2 電子波長制御Cr:ZnSeレーザーの波長可変域特性と波長掃引曲線

電子波長制御Cr:ZnSeレーザーの出力特性を評価した。図2にAOTFに印加するRFを変化させることで得られる出力エネルギーの波長依存性を示す。励起エネルギーは24 mJとした。AOTFに印加するRFを36.2〜46.8 MHzの間で変化させたとき,Cr:ZnSeレーザーの発振波長は2.12〜2.70μmの波長領域で制御することが可能であった。また,それぞれの波長において出力エネルギーが最大になるように0〜5 Wの間でRFの出力を調整した結果,Cr:ZnSeの中心利得近傍の2.41μmで出力エネルギーのピークが観測された。

図3 電子波長制御Cr:ZnSeレーザーの入出力特性
図3 電子波長制御Cr:ZnSeレーザーの入出力特性

なお,この時の出力エネルギーは7.9 mJであった。次に,励起エネルギーに対する出力エネルギーの関係を図3に示す。Cr:ZnSeレーザーの発振波長は,AOTFに45.0,43.0,41.0,39.0及び37.5 MHzのRFをそれぞれ印加することで,2.20,2.31,2.41,2.52及び2.63μmを選択した。

励起光源であるTm:YAGレーザーのパルスエネルギーを0から23.2 mJまで増加させたとき,それぞれの波長において出力エネルギーが線形増加することが確認された。また最大出力エネルギーは波長2.41μmにおいて,励起エネルギーが23.2 mJのときに7.9 mJを得た。このとき,エネルギー変換効率は34.1%,発振しきい値は1.4 mJであった。

図4 ビームプロファイル
図4 ビームプロファイル

また図4にCr:ZnSeレーザーの出力ビームの空間プロファイルを示す。波長2.20,2.31,2.41及び2.52μmではTEM00のビームプロファイルが観測され,励起エネルギーを変化させてもビーム品質が維持されることを確認した。しかし2.63μmの場合のみ,水平方向のビーム品質の低下が観測された。これはAOTF内部で回折される光の回折角が波長毎に異なるため,発振波長を変化させることでレーザー共振器に僅かなずれが生じたことが原因である。

関連記事

  • 超小型衛星搭載に向けたハイパースペクトルカメラの小型化と軌道上観測

    3. 宇宙からの観測例 本章では,本研究で提案した手法に基づいて開発した小型ハイパースペクトルカメラを搭載した2機の超小型衛星による,軌道上観測成果を示す。 3.1 3U級超小型衛星「FUSION-1」による観測例 「F…

    2026.05.13
  • 新規赤外受光材料の開発に向けたMg3Sb2薄膜のエピタキシャル成長

    3.2 特異なドメイン構造の形成機構 最適化された500℃で成長させた薄膜について,X線回折(XRD)および高分解能の透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて詳細な構造評価を行った(図2)。XRDの極点図(結晶の特定の面がどの…

    2026.05.13
  • 地球と人工知能を繋ぐ光ファイバーセンサー

    4. 実験結果 実測したデータ群を図3に記載する。図3(a)はRAWデータである。縦軸はセグメント数,横軸は距離,画像の色は瞬時位相を示している。図3(b)は,RAWデータをPIXART-Σの初期ノイズとして利用して生成…

    2026.02.26
  • 安定な有機光触媒を利用した光触媒反応の開発

    ミニインタビュー 田中先生に聞く 高還元力光触媒という新しい挑戦 ─研究を始めたきっかけから (田中)私は博士課程の頃から光触媒の研究に取り組み,主に酸化力の高い触媒の開発を進めてきました。3年前に岡山大学に着任したこと…

    2026.02.12
  • フォトサーマルナノポアによる単一分子レベルでのラベルフリータンパク質構造ダイナミクス解析技術

    最後に,フォトサーマル効果を用いたナノポア温度コントロール技術を用いて,シトクロムcの検出を行った。レーザーを用いてポア自体を加熱すると,シトクロムcの捕捉時間が延長され,遮断電流値の分布が0.54〜0.64から0.64…

    2026.01.13

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア