摘要
1.0 μmおよび1.5 μmの二重波長レーザーは、コヒーレント光通信、二色顕微鏡、多モードバイオセンサーなどの分野で重要な応用がありますが、従来の単芯共ドープ光ファイバーは希土類イオン間のエネルギー移動競合や利得結合により、二つの波長帯の独立した発光制御が困難です。これらの問題に対して、本論文では空間分割戦略に基づく二重芯構造光ファイバーを提案・作製し、Yb3+単独ドープ領域とYb3+/Er3+共ドープ領域をそれぞれ独立した二つの芯に配置して、イオン間のエネルギー移動競合を構造的に効果的に抑制し、1.0 μmおよび1.5 μmの二重波長発光の独立制御を実現しました。シリケートガラス組成の最適化および分子動力学シミュレーション解析を組み合わせて高濃度希土類ドープレーザーガラスを作製し、これを基にダブルコアプリフォーム法でYb3+単独ドープとYb3+/Er3+共ドープの二重芯光ファイバー（以下Yb-EY-DCF）を作成しました。二つの芯はポンピング効率を確保するためコンパクトに配列されており、物理的隔離により二つの波長帯の構成を独立的に最適化可能です。実験結果は、この空間分割設計が従来の共ドープ方式での濃度消光とエネルギー伝達効率の矛盾を効果的に回避し、単一の976 nmポンプ励起下で同時に二つの波長帯の発光を得られることを示しました。このYb-EY-DCFは1.0および1.5 μmの二重波長ファイバーレーザーや光増幅器への応用が期待されており、特に二つの波長帯の独立制御や特定の出力比が必要な応用シナリオに適しています。
关键词
シリケートガラス;二重芯光ファイバー;空間分割;独立制御;二重波長発光