Ti拡散ErドープLiNbO_3導波路の光増幅特性と光デバイス応用

摘要

We have fabricated and characterized Ti-difrused channel waveguides on Er-doped LiNbO_3 (Er-LN) single crystal. A loss-compensated Ti-difrused waveguide could be realized at 1550.0 nm signal light (TM mode) by optical forward-pumping at 1484 nm with pump power of 45 mW for a 32 mm long Ti-diffused Z-cut 0.5 mol% Er-LN waveguide. As applied optical devices, we demonstrated reciprocating optical modulation (ROM) and mode-locked laser by sandwiching the phase modulator on the Er-doped LiNbO_3 waveguide with two fiber Bragg gratings. Using ROM at 10 GHz, the sideband component of 50 GHz was successfully enhanced and increased by 10 dB by the optical pumping. The mode-locked laser emits pulses 3.86 ps width by driving the phase modulator at 9.27 GHz.%本研究では，結晶成長段階においてErを添加したLiNbO_3結晶に対しTi拡散導波路を形成し，光増幅特性を評価した．Er濃度0．5mol％のEr-LN（導波路長32mm）において，波長1550．0nmの信号光（TMモード）と波長1484nmの励起光（TEモード）を入射させたところ，約45mWの前方励起光により信号光の損失が補償された．また光増幅デバイスの応用として，共振型電極を有する位相変調器を製作し，その前後にFBGを設けることにより，往復逓倍変調器及びモードロックレーザを構成した．往復逓倍と光増幅を利用することにより，10GHzの変調信号から10dB増幅した50GHzの高周波信号を生成することに成功した．また，波長1484nmの励起光を双方向から入射させることによりレーザ発振を実現し，さらに9．24GHzのRF信号を加えることによりモードを同期させ，半値幅3．86psの光パルスを得た．