フェムト秒レーザの多光子吸収により透明バルク材料内部に屈折率変化を誘起し光導波路コアとする場合、屈折率変化の不均一性から伝播ロスが無視できず導波路レーザには適さない。フッ化ガラスはレーザ照射条件によっては負の屈折率変化が起きることから、クラッドをレーザ直描することが可能である。書き込みには時空間レンズ光学系を用いることで深さ方向の空間分解特性を著しく改善し、Pr:ZBLANガラスへの導波路書き込みを行い導波路特性を調べた。HeNeレーザで計測した導波路損失は0.56dB/mであり明確な導波路伝播が実現できた。ただし、誘起屈折率変化は予想よりも低く現状の導波路NAは0.015であった。
When persistent refractive index change induced in the inside of transparent bulk materials by multi-photon absorption at intense femtosecond laser irradiation is used for a waveguide core, non-uniform refractive index change causes propagation loss and thus this scheme is not applicable for efficient waveguide laser fabrication. Since fluoride glasses exhibit negative refractive index change at femtosecond laser irradiation, we proposed direct clad drawing with femtosecond laser pulses. A novel simultaneous spatial and temporal focusing (SSTF) scheme was employed to confine laser excitation into smaller volumes especially along the depth direction. Clad drawn waveguides fabricated in Pr:ZBLAN glass successfully worked as a laser waveguide with a transmission loss of 0.58dB/m at 633 nm. However, since the refractive index change was smaller than we expected, the present waveguide NA was limited to 0.015.

研究種目 : 挑戦的萌芽研究
研究期間 : 2012～2013
課題番号 : 24656055
研究分野 : 工学
科研費の分科・細目 : 応用物理学・工学基礎、応用光学・量子光工学