【sevensixTV】に第100弾の動画を更新しました。
00:42 発表のポイント
01:18 発振器・増幅部構成について
02:56 超広帯域光発生部の構成
05:04 まとめ
11月27日（月）～11月29日（水）に北海道で開催されましたOptics & Photonics Japan 2023にて発表した、フラットな超広帯域光源についてご紹介します。セブンシックスで販売している超短パルスファイバレーザーを使用した、フラットで直線偏光の超広帯域光源を発生しております。
■ 振動安定性についての動画 超短パルスレーザー『iQoM』動作中に思いっきり振ってみた│Vol.73
■ 『iQoM』詳細情報 https://bit.ly/48vvmoL
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本発表のポイントとして2点になります。
１つ目はスペクトルピークの無いフラットな超広帯域光を発生
２つ目はすべて偏波保持ファイバーを使用して，直線偏向の超広帯域光を発生すること です。
これらによって 実用的に扱いやすい超広帯域光源を目指しました。
今回構築した全体構成は大きく分けて、発振器・増幅器・超広帯域光発生部になります。
初めに発振器と増幅器について、ご説明したいと思います。
発振器には、セブンシックスで販売しております超短パルスファイバーレーザー発振器 iQoM を使用しております。
波長は1040 nm、 平均出力は９０mW、 繰り返し周波数は２０MHz、パルス幅は6 psです。
これをシード光として、増幅を行います。増幅系にはアイソレータ、コンバイナー、ゲインファイバーと一般的に使用されるものです。ゲインファイバーには、コア径10 uｍのyb ドープファイバーを使用しています。意図的に、誘導ラマン散乱、レッドシフト、自己位相変調を起こしやすくする様に、このドープファイバーの長さは長めに設定しています。
増幅後のスペクトルはこちらです。
出力増加に伴いスペクトルが広がり、スペクトルピークが無くなっていくことが分かります。最大出力である4.7Ｗでは、誘導ラマン散乱、自己位相変調の影響により、フラットなスペクトルになっています。この過程を踏むことが、フラット超広帯域光を発生する上で重要になります。
また、4.7W時におけるオートコリレータで確認した。パルス幅は10 psです。
この条件下で、超広帯域光発生を行います。
構成図はこちらになります。
初めに、増幅過程でコア径10um のファイバーを使用しているので、コア径５umのフォトニック結晶ファイバーに入射出来るようにコア径の調整を行います。
テーパー融着を行い、10um のLMAファイバーからPM980 ファイバーを介し、コア径3。3umの高非線形ファイバーへとコア径を小さくします。
その後にPCFと繋ぐことで、コネクターからの出力効率は70%以上得られます。
出力特性では、出力増加するにつれ効率は小さくなっているカーブになっています（効率が落ちている）。
これは出力が増加するにつれ、スペクトル範囲が広くなり、ファイバーのカットオフ波長による損失が顕著になるためこのように効率が落ちていくような振る舞いをしています。
この結果、最大出力は1.2Wでした。
この時のスペクトルはこちらです。
このように、スペクトルピークが無くフラットなスペクトルが得られます。
‐10ｄBバンド幅では、1650 nmの広い帯域が得られています。
少し干渉しているところが見えますが、こちらは実験途中にファイバーに傷を入れてしまったことによって干渉が生じる様になってしまったものです。
（動画内へ続く）
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