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フロンティア材料
教授 齋藤和也

掲載年度

2019

個別研究テーマ
(日本語)

超高出力ファイバレーザーの研究開発(Development of high power fiber laser)

個別研究テーマ
(英語)

研究者 齋藤和也
研究概要

近年、ビーム品質が高いファイバレーザーの高出力用途が注目されるようになり、単一モードでの高出力化を目指した開発競争が世界中で活発に行われている。本研究においても、単一モード超高出力ファイバレーザーの開発を目指して、Yb添加シリカプリフォームの作製技術の確立、ガラス構造とYb3+イオンの光学特性評価、PCFレーザーの試作等に取り組んでいる。これまでの研究成果を以下に記す。

①Yb添加シリカプリフォームの高精度屈折率制御法の確立
MCVD法を用いたYbの均一添加技術、およびP/Al/B/F共添加による高精度屈折率制御技術を確立した。また、蛍光寿命および強度の測定により、ミクロなレベルでの均一性を確認した。
②ガラス構造とYbイオンの光学特性の相関
 シリカガラスの仮想温度とYb3+イオンの吸収および蛍光スペクトルの相関を調べ、ガラス構造の無秩序性の変化を反映して電気双極子遷移確率が大きく変化することを明らかにした。また、P/Al/B/F共添加の影響を明らかにした。
③ファイバレーザーの試作
 2kwのCW発振に(波長1,090nm)に成功した。スロープ効率は88%を達成した。また、波長977nmの高効率発振をファイバコアのリングドープにより達成した。
④フォトダークニング抑制法の探索
 フォトダークニングで生成する欠陥種の同定を、ESRおよび吸収測定により明らかにした。また、共添加元素および仮想温度の影響を明らかにし、フォトダークニング抑制法の指針を得た。

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