JP3338869B2 - Method for optimizing refractive index distribution of dispersion compensating mirror, dispersion compensating mirror manufactured based on the method, and its application device - Google Patents
Method for optimizing refractive index distribution of dispersion compensating mirror, dispersion compensating mirror manufactured based on the method, and its application deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はフェムト秒、ピコ秒
領域の超高速レーザの短パルス化、高信頼性化等に寄与
する分散補償ミラーに関し、特に、その光路長に沿う屈
折率分布を最適化する方法と、当該方法に基づき作製さ
れる分散補償ミラー、及びその応用装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dispersion compensating mirror which contributes to shortening the pulse and increasing the reliability of ultrahigh-speed lasers in the femtosecond and picosecond regions, and in particular, optimizes the refractive index distribution along the optical path length. And a dispersion compensating mirror manufactured based on the method, and an application device thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えばフェムト秒固体レーザの分散補償
には、長い間、ダブルプリズムが用いられて来た。これ
は、プリズムによる屈折角の波長依存性を利用して光路
差を付けるものであるが、 1)光軸整合に技術を要し、位置ずれ、角度ずれによる経
時変化を伴い易い, 2)所望の分散特性を得るためにはある程度長い一定の距
離が必要である, 3)分散補償特性は基本的には一次(直線)に留まる, 4)プリズムを構成する材料の分散特性が加算される, 5) 1.5ミクロン帯において十分な透過特性を持つプリズ
ム材料に乏しい, 等々、多くの欠点がある。2. Description of the Related Art For example, a double prism has been used for dispersion compensation of a femtosecond solid-state laser. This is to make an optical path difference by using the wavelength dependence of the refraction angle by the prism, but 1) technology is required for optical axis alignment, and it is easy to accompany time-dependent changes due to positional deviation and angle deviation, 2) desired In order to obtain the dispersion characteristics of (1), a certain long distance is required. 3) The dispersion compensation characteristics basically remain linear (linear). 4) The dispersion characteristics of the materials constituting the prism are added. 5) There are many shortcomings, such as a lack of prism materials with sufficient transmission characteristics in the 1.5 micron band.
【0003】そこで従来からも、こうしたプリズムを分
散補償ミラーに置き換えることで、レーザシステムをコ
ンパクトかつ安定にする試みがある。なお、周知の通
り、一般に材料の屈折率は波長が短くなると大きくなる
ため、光の速度が波長によって変化する(正の波長分
散)が、多数の周波数成分から成る極短パルス光の場
合、デルタ関数をフーリエ展開した時のように、帯域の
光が位相の揃った時に狭くなる。例えば30フェムト秒の
パルスでは30nmの帯域の光の位相が一致する必要があ
る。そこで逆に、固体レーザの共振器中で、利得媒質等
による波長分散を逆の分散特性を持つ光学素子で補償す
ることができれば(負の分散補償)、レーザ結晶の非線形
性(コヒーレントパテントカーモードロッキング)等か
ら、連続波よりはパルスの方が発振が安定になり、モー
ド同期レーザが実現できる。[0003] Therefore, there has been an attempt to make the laser system compact and stable by replacing such a prism with a dispersion compensating mirror. As is well known, the refractive index of a material generally increases as the wavelength becomes shorter, so that the speed of light changes depending on the wavelength (positive chromatic dispersion). As in the case of Fourier expansion of the function, when the light in the band is in phase, it becomes narrow. For example, in a pulse of 30 femtoseconds, the phase of light in a band of 30 nm needs to match. On the contrary, if the chromatic dispersion caused by the gain medium or the like can be compensated for by the optical element having the opposite dispersion characteristic in the resonator of the solid-state laser (negative dispersion compensation), the nonlinearity of the laser crystal (coherent patent car mode) Due to rocking, etc., oscillation is more stable in a pulse than in a continuous wave, and a mode-locked laser can be realized.
【0004】しかるに、特定の波長のみを遅らせたり進
めたりする目的で設計されたミラーとしては、一つに
「Gires-Tournoisミラー」と呼ばれるものがあり、これ
は、遅れらせたい波長で共振を起こさせるエタロン構造
を持つ。一方、1/4λ周期の誘電体ミラーは、中心波長か
ら外れた所では分散特性を有するので、これを利用する
考えもある。ただし大きく中心波長から外れると反射率
が低下し、100fs2以上の分散は得られないし、決められ
た波長依存性を持つ。さらに、中心波長が互いに異なる
二枚の 1/4λ周期の誘電体ミラーを積層した2スタック
誘電体ミラー等もあり、この場合、500fs2程度の分散を
発生することが可能となる。実際、三次の分散を少なく
するために波長分散値を200fs2程度にして50fs程度の光
パルスを発生した例がある(Yamashita, IEEE J.QEQE-23
―2005,1987)。また、誘電体の積層周期をチャープする
ことにより、表面近くでの反射波長と奥での反射波長を
変化させて反射波の位相の波長分散を制御した例もある
(R.Szipocs Optics Letter19(3) 201,1994)。However, as a mirror designed to delay or advance only a specific wavelength, there is a mirror called “Gires-Tournois mirror”, which resonates at a wavelength to be delayed. Has an etalon structure to wake up. On the other hand, a dielectric mirror having a 1 / 4λ period has a dispersion characteristic at a position deviated from the center wavelength. However, if the wavelength deviates greatly from the center wavelength, the reflectance is reduced, and dispersion of 100 fs 2 or more cannot be obtained, and the light has a predetermined wavelength dependency. Further, there is a two-stack dielectric mirror or the like in which two 1 / 4λ-period dielectric mirrors having different center wavelengths are stacked. In this case, a dispersion of about 500 fs 2 can be generated. Actually, in order to reduce the third-order dispersion, there is an example in which an optical pulse of about 50 fs is generated by setting the chromatic dispersion value to about 200 fs 2 (Yamashita, IEEE J. QEQE-23).
—2005, 1987). There is also an example in which the wavelength dispersion of the phase of a reflected wave is controlled by changing the reflection wavelength near the surface and the reflection wavelength at the back by chirping the lamination period of the dielectric (R. Szipocs Optics Letter19 (3. 201, 1994).
【0005】しかし、上述の方法はいずれも満足ではな
いため、最近では新たに、チャープ多層膜のブラッグ(B
rag)周期をサイン波的に振動させて共鳴効果を抑制する
手法(Gabriel Tempea and Frenc Krausz,‘Dispersion
Control Over 150THz withChirped Dielectric Mirror
s’IEEE J. of Selected Topics in Quantum Elec.Vol.
4. No2. 1998, p193)や、チャープミラーの表面側での
結合を弱く設定する手法(Nicolai matsucheek, Franz
X Kartner, and Urshula Keller, “Theoryof Double−
Chirped Mirrors”,IEEE J. of Slectcte Topics in Qu
antum Elec.vol.4.no.2 1998, p.197)等が提示されて
きた。[0005] However, none of the above methods is satisfactory.
rag) A method to suppress the resonance effect by oscillating the period like a sine wave (Gabriel Tempea and Frenc Krausz, 'Dispersion
Control Over 150THz withChirped Dielectric Mirror
s'IEEE J. of Selected Topics in Quantum Elec.Vol.
4. No2. 1998, p193) and a method to weakly set the coupling on the surface side of the chirp mirror (Nicolai matsucheek, Franz
X Kartner, and Urshula Keller, “Theoryof Double−
Chirped Mirrors ”, IEEE J. of Slectcte Topics in Qu
antum Elec. vol.4.no.2 1998, p.197).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、これら新た
な手法も、構造を決めてから結果としての分散特性を予
測する物であるため、材料の高次の分散特性を補正する
ことが困難であったり、予測可能な効果の一部(例え
ば、特定の波長での共振、あるいは、チャープによる波
長の浸透長依存性)しか利用していないので、物理的に
可能な屈折率分布の最適化がなされていないという問題
がある。事実、こうした手法では、形成可能なコーティ
ング膜厚での分散補正量が少ないので、レーザキャビテ
ィ内で何回も多重反射を繰り返す必要があった。However, since these new methods also predict the resulting dispersion characteristics after determining the structure, it is difficult to correct the higher-order dispersion characteristics of the material. Or utilize only some of the predictable effects (e.g., resonance at a particular wavelength, or the dependence of the wavelength on the penetration length due to chirp), thereby optimizing the physically possible refractive index distribution. There is no problem. In fact, in such a method, since the amount of dispersion correction at the coating film thickness that can be formed is small, it was necessary to repeat multiple reflections several times in the laser cavity.
【0007】本発明はこのような事情の下になされたも
ので、経験的、実験的な手法に頼るのではなく、より合
理的で再現性の高い手法により、できるだけ大きい分散
補正量と正確な波長分散補償プロファイルの得られる分
散補償ミラー、換言すれば入射対象となる光の波長範囲
に応じ、光路長に沿って最適な屈折率分布を持つ分散補
償ミラーを提供せんとするものである。なお、本発明を
なし得た結果からしてみると、本発明はミラーとしての
誘電体多層構造に限らず、光ファイバーグレーティン
グ、半導体導波路構造にも適用可能なミラー構造を提供
し得、こうした分野における分散の付加や補償の需要に
応え得る手法ないし構造をも開示する。The present invention has been made under such circumstances. Instead of relying on empirical and experimental methods, a more rational and highly reproducible method is used to obtain the largest possible variance correction amount and accurate An object of the present invention is to provide a dispersion compensating mirror capable of obtaining a chromatic dispersion compensation profile, in other words, a dispersion compensating mirror having an optimum refractive index distribution along an optical path length according to a wavelength range of light to be incident. In view of the results obtained by the present invention, the present invention can provide not only a dielectric multilayer structure as a mirror but also a mirror structure applicable to an optical fiber grating and a semiconductor waveguide structure. Also disclosed are techniques or structures that can meet the demands for adding dispersion and compensating in.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するため、光路長に沿って屈折率分布を有する分散補
償ミラーの当該屈折率分布を最適化する方法として、入
射する光に応じた必要な波長範囲で所望の反射率を持つ
ミラーを補助システムとして想定し;この補助システム
のインピータンスの極の位置と強度を算出した後;上記
した必要な波長範囲で所望の波長分散を呈するように当
該極の位置及び強度を移動した最適化システムを設定
し;この最適化システムのインピータンス関数を実現す
る屈折率分布を逆スペクトラム法により求めて、これを
最適化された屈折率分布とすること;を特徴とする分散
補償ミラーの屈折率分布最適化方法を提案する。According to the present invention, as a method of optimizing a refractive index distribution of a dispersion compensating mirror having a refractive index distribution along an optical path length in order to achieve the above-mentioned object, a method according to incident light is used. Assuming a mirror having a desired reflectance in the required wavelength range as an auxiliary system; calculating the pole position and intensity of the impedance of the auxiliary system; and exhibiting the desired chromatic dispersion in the required wavelength range described above. Is set to an optimization system in which the positions and intensities of the poles are moved; a refractive index distribution for realizing the impedance function of the optimization system is obtained by an inverse spectrum method, and this is set as an optimized refractive index distribution. And a method for optimizing the refractive index distribution of the dispersion compensating mirror.
【0009】なお、本発明者は、すでに1998年春季応用
物理学会(29-a-X-1)にて、講演題目「イオンビームスパ
ッタリング法により作製したTi2O5/Si02分散補償ミラ
ー」により、屈折率分布の最適化に就き提案している
が、この段階では未だ経験的な手法を含み、上記した本
発明におけるように、補助システムの「インピータン
ス」の極の位置と強度を算出した後、必要な波長範囲で
所望の波長分散を呈するように当該「極の位置及び強度
を移動」した最適化システムを想定し、この最適化シス
テムの「インピータンス関数」を実現する屈折率分布を
逆スペクトラム法により求めるという一義的な手法を具
体的に開示するまでには至っていなかった。本発明はこ
の講演以降の研究の結果、一般的で再現性のある手法と
して提示されたものである。The present inventor has already given a lecture title “Ti 2 O 5 / SiO 2 dispersion compensating mirror manufactured by ion beam sputtering” at the 1998 Spring Society of Applied Physics (29-aX-1). Although it has been proposed to optimize the refractive index distribution, this stage still includes an empirical method, and after calculating the position and intensity of the pole of the "impedance" of the auxiliary system as in the present invention described above. Assuming an optimization system in which the “pole position and intensity are moved” so as to exhibit a desired chromatic dispersion in a required wavelength range, the refractive index distribution for realizing the “impedance function” of the optimization system is inverted. It has not been possible to specifically disclose a unique method of obtaining the spectrum by the spectrum method. The present invention has been presented as a general and reproducible method as a result of research after this lecture.
【0010】上記のようにして本発明により最適化され
た屈折率分布は、屈折率が互いに異なる複数の媒質層の
周期構造により実現することができる。ここで代表的に
は、これら複数の媒質層は、互いに屈折率の異なる第
一、第二の誘電体薄膜で構成できるが、これら複数の媒
質層を互いに屈折率の異なる第一、第二の半導体薄膜で
構成したり、半導体薄膜と、隣接する当該半導体薄膜の
間に挟まれ、半導体薄膜とは屈折率の異なる空気層また
は誘電体媒質層を含んで構成することもできる。空気層
も誘電体層ではあるが、実際には半導体薄膜等、ある媒
質層をエッチングした溝として形成し得るし、その中に
何か適当な誘電体媒質を充填すれば誘電体媒質層とな
る。The refractive index distribution optimized according to the present invention as described above can be realized by a periodic structure of a plurality of medium layers having different refractive indexes. Here, typically, the plurality of medium layers can be composed of first and second dielectric thin films having different refractive indices. However, the first and second dielectric layers having different refractive indices are different from each other. The semiconductor thin film may be constituted by an air layer or a dielectric medium layer sandwiched between the semiconductor thin film and an adjacent semiconductor thin film and having a different refractive index from the semiconductor thin film. The air layer is also a dielectric layer, but in fact it can be formed as a groove formed by etching a certain medium layer such as a semiconductor thin film, and if it is filled with any suitable dielectric medium, it becomes a dielectric medium layer .
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】図1には本発明の手法により得ら
れた、最適化された屈折率分布を持つ分散補償ミラーの
当該屈折率分布例が示されている。このような屈折率分
布を得るための手法は図2以降に即して説明できる。本
発明では図2に示すように、入射する光に応じた必要な
波長範囲で所望の反射率を持つ補助システムをまず仮定
する。これは表面に均一な層を有し、所望の反射率を持
つ 1/4波長(1/4λ)誘電体多層膜の周期構造によるミラ
ーである。この図2の補助システムでは、4.5ミクロンの
均質な誘電体表面に 1/4λ周期で誘電体多層膜が形成さ
れている。誘電体は二種類で、例えば相対的に屈折率の
低い誘電体は二酸化シリコン(SiO2)、高い誘電体は五酸
化タンタル(Ta2O5)である。このような系の反射率の絶
対値は、系のインピーダンス(平面波の場合は電界/磁
界)が純虚数である限り変化しないので、その事実を利
用すると、系のインピーダンス関数の極の位置および強
度を調整することで、所望の反射率、分散特性を持つ最
適化システムを設定できる。そこで次に、そのように最
適化を図った系のインピーダンス関数を実現する屈折率
分布を逆スペクトラム法により求め、最後に、求めた屈
折率分布を実現する周期構造を具体的に作製する。な
お、逆スペクトラム法それ自体は、既に本発明者の開示
により、公知となっている(参考文献1:“Dispersive
mirror in AlGaAs designed by inverse spectral the
ory”,Steven R.A. Dods and Mutsuo Ogura 20thOctobe
r 1997 vol.36,No.30 Applied optics page 7741)。FIG. 1 shows an example of a refractive index distribution of a dispersion compensating mirror having an optimized refractive index distribution obtained by the method of the present invention. A method for obtaining such a refractive index distribution can be described with reference to FIG. In the present invention, as shown in FIG. 2, an auxiliary system having a desired reflectance in a necessary wavelength range according to incident light is first assumed. This is a mirror having a uniform layer on the surface and a periodic structure of a quarter-wave (1 / 4λ) dielectric multilayer film having a desired reflectance. In the auxiliary system of FIG. 2, a dielectric multilayer film is formed at a period of 1 / 4λ on a homogeneous dielectric surface of 4.5 microns. There are two types of dielectrics. For example, the dielectric having a relatively low refractive index is silicon dioxide (SiO 2 ), and the dielectric having a relatively high refractive index is tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ). The absolute value of the reflectivity of such a system does not change as long as the impedance of the system (electric field / magnetic field in the case of a plane wave) is a pure imaginary number. Is adjusted, an optimization system having desired reflectance and dispersion characteristics can be set. Therefore, next, a refractive index distribution for realizing the impedance function of the system thus optimized is obtained by the inverse spectrum method, and finally, a periodic structure for realizing the obtained refractive index distribution is specifically produced. Note that the inverse spectrum method itself has already been disclosed by the present inventor (Ref. 1: “Dispersive
mirror in AlGaAs designed by inverse spectral the
ory ”, Steven RA Dods and Mutsuo Ogura 20th Octobe
r 1997 vol.36, No.30 Applied optics page 7741).
【0012】上記をもう少し具体的に述べると、本発明
では線路のインピータンスに着目する点に一つの特徴が
あるが、図2に示されている補助システムのインピータ
ンスZ1fには分布定数線路のアナロジーが適用でき、 Z1f=-jZo cotβ ・・・・・・ (1) となる。Zoは特性インピータンスである。More specifically, the present invention has one feature in focusing on the impedance of the line. The impedance Z 1f of the auxiliary system shown in FIG. The following analogy can be applied, and Z 1f = −jZo cotβ (1) Zo is the characteristic impedance.
【0013】ここで、 β=ω/c=(2πf)/c; α= 2lf/c とおくと(l=線路長,c=光速)、下記 (2)式のように級
数に展開できる。Here, if β = ω / c = (2πf) / c; α = 2lf / c (1 = line length, c = light speed), it can be expanded into a series as shown in the following equation (2).
【数1】 (Equation 1)
【0014】一方、反射率は、 Γv=(Z1f-Zo)/(Z1f+Zo)=(jb-a)/(jb+a) ・・・・・・・ (3) となり、系の損失が無い場合、インピーダンス(Z1f=
jb)は虚数になるため、どのようなインピーダンスにお
いてもストップバンド内では反射率は1のままとなる。
遅延は反射率の位相角を角速度で微分した値、 τ=-darg(Γ)/dω ・・・・・・ (4) であるので、上記分散補償は、インピーダンス関数を最
適化して所望の遅延特性を得ることが最初のステップに
なる。On the other hand, the reflectance is as follows: Γv = (Z 1f -Zo) / (Z 1f + Zo) = (jb-a) / (jb + a) (3) When there is no loss, the impedance (Z 1f =
Since jb) is an imaginary number, the reflectance remains 1 in the stop band at any impedance.
The delay is a value obtained by differentiating the phase angle of the reflectance with the angular velocity, and τ = −darg (Γ) / dω (4) Therefore, the dispersion compensation optimizes the impedance function to obtain a desired delay. Getting characteristics is the first step.
【0015】図2で示した基準システムのインピーダン
ス関数は下記 (5)式で表され、均一な媒質部分の厚さに
応じて極を持つ。The impedance function of the reference system shown in FIG. 2 is expressed by the following equation (5), and has a pole according to the uniform thickness of the medium portion.
【数2】 (Equation 2)
【0016】例えば均一な媒質の厚さ 2.5μm の場合、
ストップバンドの次数(表中では一次、三次)ごとに下
記の表1に示すように二個の極を持つ。For example, when the thickness of the uniform medium is 2.5 μm,
Each stopband order (first and third order in the table) has two poles as shown in Table 1 below.
【表1】 [Table 1]
【0017】本手法では、表1に具体的な値を例示して
いるように、補助システムの極の位置と強度を移動する
ことで所望のインピーダンス関数を得るべき最適化シス
テムを想定する。すなわち、In this method, as illustrated in Table 1, specific values are assumed for an optimization system in which a desired impedance function is obtained by moving the position and intensity of the poles of the auxiliary system. That is,
【数3】 の中、一番目、三番目の極の強度(1/ρm)と位置を表
1に示したように移動する。(Equation 3) Of the first and third poles (1 / ρm) and the position are moved as shown in Table 1.
【0018】これにより、図3に示すように、この場合
は 4mmのTiドープサファイアに最適化された群速度遅延
特性を得ることができる。そこで、このインピーダンス
関数を逆スペクトラム法により実屈折率分布を求めると
図1に示したような分布になるので、これを実現するよ
うにミラーを作製すれば良い。もっとも、図1の屈折率
分布は連続的な分布であるが、これを等価的に離散的な
屈折率分布として実現することができる。Thus, as shown in FIG. 3, in this case, a group velocity delay characteristic optimized for 4 mm Ti-doped sapphire can be obtained. Therefore, when the actual refractive index distribution is obtained by the inverse spectrum method for this impedance function, the distribution becomes as shown in FIG. 1. Therefore, a mirror may be manufactured to realize this. Although the refractive index distribution in FIG. 1 is a continuous distribution, it can be equivalently realized as a discrete refractive index distribution.
【0019】実際の製膜プロセスにおいては、図1に示
された連続的屈折率分布をそのまま実現しても良いし、
これと等価な離散的屈折率分布を実現しても良い。例え
ば後者に従い、二酸化シリコンと五酸化タンタルのよう
な二層膜の積層構造に依ると容易であるので、これら各
層をさらにそれぞれ 2〜10nmの範囲内の極薄膜に分解
し、それらの膜厚などを調整して積層することで、図1
に示した実現すべき屈折率分布を現に有する分散補償ミ
ラーを構築することができる。なお、このように二層に
分解してのデジタル的な屈折率分布変化により等価的な
連続屈折率分布との対応を採る手法自体は公知であり、
ハーピン(Harpin)法と呼ばれている。In the actual film forming process, the continuous refractive index distribution shown in FIG. 1 may be realized as it is,
An equivalent discrete refractive index distribution may be realized. For example, according to the latter, it is easy to use a two-layer film structure such as silicon dioxide and tantalum pentoxide, so each of these layers is further decomposed into ultrathin films in the range of 2 to 10 nm, and their film thickness and the like are determined. By adjusting and stacking,
It is possible to construct a dispersion compensating mirror having the refractive index distribution to be realized shown in FIG. In addition, the method itself of taking a correspondence with an equivalent continuous refractive index distribution by digitally changing the refractive index distribution by decomposing into two layers in this manner is known,
It is called the Harpin method.
【0020】後に触れる図5に、上記のようにして作製
される連続的屈折率分布を持つ分散補償膜に見込まれる
期待値と、実際に作製された二値屈折率近似型の誘電体
膜の分散特性が示されているが、両者はほぼ一致してい
る。FIG. 5 to be described later shows the expected value expected for the dispersion compensation film having the continuous refractive index distribution manufactured as described above, and the expected value of the actually manufactured dielectric film of the approximate binary refractive index type. Although the dispersion characteristics are shown, they are almost the same.
【0021】従来の実際の屈折率構造に基づく経験的、
実験的な最適化の場合、屈折率の分布を変化させると反
射率の実数成分も変化してしまう。また、屈折率分布は
極めて自由度が高いため、あくまで推測に基づく調整し
か可能でないが、このような経験的な手法では、例えば
チャーピングにより、等価的な反射面を波長により前後
に調節することは可能なものの、同時に特定の波長で共
鳴が起こり、望ましくない寄生的な分散特性が現れる。
本発明に従えばそのようなことがない。Empirical, based on a conventional actual refractive index structure,
In the case of experimental optimization, changing the distribution of the refractive index also changes the real component of the reflectance. In addition, since the refractive index distribution has a very high degree of freedom, only adjustment based on estimation is possible.However, such an empirical method involves adjusting the equivalent reflecting surface back and forth by wavelength, for example, by chirping. Is possible, but at the same time, resonance occurs at a specific wavelength, and undesirable parasitic dispersion characteristics appear.
Such is not the case according to the invention.
【0022】図4には、作製した誘電体多層膜型分散補
償ミラーのいくつかの波長ごとの誘電体内電界強度が示
されている。この分散補償ミラーは固体レーザの利得媒
質で遅れがちな短波長成分を先に反射し、利得媒質内で
進みがちな長波長成分を遅らせるように設計されている
が、実際にも短波長の光(820nm)の電界強度はミラーの
図中右手側の表面に局在し、中間波長(860nm)において
は少しミラー内部に浸透している。さらに長波長の 880
nm成分においてはミラー内部に電界のピークが存在し、
先に述べた共振器型の遅延が実現していることが分か
る。つまり、用いる固体レーザ結晶と逆特性のq分の一
(qは1以上の整数)の群速度遅延特性を持つ分散補償
ミラーを構築可能なのである。FIG. 4 shows the electric field strength in the dielectric at several wavelengths of the manufactured dielectric multilayer dispersion compensation mirror. This dispersion compensating mirror is designed to reflect the short wavelength component that tends to be delayed in the gain medium of the solid-state laser first, and to delay the long wavelength component that is likely to advance in the gain medium. The electric field intensity of (820 nm) is localized on the right-hand surface of the mirror in the figure, and penetrates a little inside the mirror at the intermediate wavelength (860 nm). Even longer wavelengths of 880
In the nm component, an electric field peak exists inside the mirror,
It can be seen that the above-described resonator type delay is realized. That is, it is possible to construct a dispersion compensating mirror having a group velocity delay characteristic that is 1 / q (q is an integer of 1 or more) which is the inverse characteristic of the solid-state laser crystal used.
【0023】改めてまとめると、本発明の手法は、従
来、経験と試行錯誤のみに依存していた分散補償ミラー
のチャープ構造と共鳴遅延構造がスプリアス等の発生な
しに再現性良く実現できること、必要な補償特性が曲線
部分も含めて近似できること、また、その近似の自由度
も高く、極の数すなわち誘電体の膜厚に応じて自由にそ
の精度を上げることが可能であること等で優れており、
事実、本発明により得られた遅延特性は、同様な膜厚
(7.278μm)で得られる一般的なチャープミラーの補償量
に比べて三倍から五倍程度も大きいという結果が得られ
た。In summary, the method of the present invention requires that the chirp structure and the resonance delay structure of the dispersion compensating mirror, which have conventionally relied only on experience and trial and error, can be realized with good reproducibility without occurrence of spurious or the like. It is excellent in that the compensation characteristics can be approximated including the curved part, and that the degree of freedom of the approximation is high, and that the accuracy can be freely increased according to the number of poles, that is, the film thickness of the dielectric. ,
In fact, the retardation characteristics obtained by the present invention show
(7.278 μm), the result was about three to five times greater than the compensation amount of a general chirped mirror obtained at (7.278 μm).
【0024】ただし、上記のようなミラーの設計におい
て、逆スペクトラム法で得た屈折率分布が物理的に実現
可能な範囲を越える場合もある。低次の極の最適化でそ
のような限界に達したときは、その時点で低次の極の最
適化を停止し、高次の極の最適化を行えば良い。高次の
極の移動により逆スペクトラム法で要求される屈折率の
範囲が緩和される場合があり、実際、物理的限界をこえ
る構造に対しては、逐次強いペナルティーを加えながら
低次の極の最適化に戻ることが有効であった。また、補
助システムに関しても、予め無反射コーティングを施し
た構造を想定して、そこから出発することが有効であっ
た。However, in the above-described mirror design, the refractive index distribution obtained by the inverse spectrum method may exceed the physically achievable range. When such a limit is reached in the optimization of the lower-order pole, the optimization of the lower-order pole may be stopped at that point, and the optimization of the higher-order pole may be performed. In some cases, the refractive index range required by the inverse spectrum method may be relaxed due to the movement of the higher-order poles. Returning to optimization was effective. Also, regarding the auxiliary system, it was effective to assume a structure in which an anti-reflection coating was applied in advance and start from there.
【0025】図5に示した特性の分散補償ミラーは、実
際にはイオンビームスパッタ法により作製した。製膜条
件はイオン源の高周波電力200W、イオン源アルゴン7scc
m、イオン電流90mA、イオン加速電圧850V、ニュートララ
イザ100mA、そして成膜速度は0.5オングストローム毎秒
程度である。ミラーは平均膜厚15.3nmの 474層から成
り、膜厚7.3μm である。反射率が98%以上の領域は 74
0nmから 820nm、分散補償が得られている領域は 760nm
から 830nm付近で、レーザ共振器に挿入して分散補償が
可能な帯域として60nm程度確保されている。The dispersion compensating mirror having the characteristics shown in FIG. 5 was actually manufactured by an ion beam sputtering method. The film formation conditions were as follows: high frequency power of ion source 200W, ion source argon 7scc
m, ion current 90 mA, ion accelerating voltage 850 V, neutralizer 100 mA, and deposition rate of about 0.5 Å / sec. The mirror is made up of 474 layers with an average thickness of 15.3 nm and has a thickness of 7.3 μm. 74 for areas with a reflectance of 98% or more
0 nm to 820 nm, the area where dispersion compensation is obtained is 760 nm
From about to 830 nm, about 60 nm is secured as a band that can be inserted into the laser resonator and compensate for dispersion.
【0026】膜厚を増加させることにより、極の数を増
加させ、より多数の最適パラメータを用いて高次の分散
補償を行うことや、反射率を広帯域することが可能にな
る。図6は膜厚を 9μm程度に増加させて発振帯域を拡
張した例である。さらに、1.3μm 帯のフォルステライト
レーザに対し、あるいは 1.5μm 帯のクロムヤグレーザ
に対しても自由に設計することが可能である。例えば1.
3μm 帯長波長レーザにおいては、図7に示すように、
誘電体総数 567層、誘電体厚さ11.7μm にて、レーザ結
晶の分散特性に適合した分散補償が可能になる。By increasing the film thickness, it is possible to increase the number of poles, perform higher-order dispersion compensation using a larger number of optimum parameters, and broaden the reflectance. FIG. 6 shows an example in which the oscillation band is extended by increasing the film thickness to about 9 μm. Furthermore, it is possible to freely design a 1.3 μm band forsterite laser or a 1.5 μm band chrome yag laser. For example 1.
In a 3 μm band long wavelength laser, as shown in FIG.
With a total of 567 dielectrics and a dielectric thickness of 11.7 μm, dispersion compensation suitable for the dispersion characteristics of the laser crystal becomes possible.
【0027】図8には本発明の分散補償ミラーを用いた
応用装置として、モードロックレーザ10の構成例が示さ
れている。図示の装置では固体レーザ用結晶として 4mm
長のTiドープサファイア結晶12が用いられ、励起ビーム
13は出力結合器14を介して出力されるが、分散補償ミラ
ー11a,11b を除き、原理的な構造や素子配置関係、用い
ている各素子要素等は既に公知のもので良い。FIG. 8 shows a configuration example of a mode-locked laser 10 as an applied device using the dispersion compensating mirror of the present invention. In the device shown, 4 mm is used as a solid-state laser crystal.
A long Ti-doped sapphire crystal 12
The output 13 is output via the output coupler 14. Except for the dispersion compensating mirrors 11a and 11b, the principle structure, the element arrangement, the element elements used, and the like may be already known.
【0028】共振器の配置関係もZ折り返し型の公知配
列であるが、しかし、従来公知のブリュースター型プリ
ズムペア(プリズム間隔29cm)の代わりに、本発明によ
り作製された二枚の分散補償ミラー11a,11b が用いられ
ている。これにより、構築されたレーザモードロック発
振のしきい値は、プリズムペアを用いた場合の4Wに対
し、2.7Wで済んだ。出力結合器はR=95%、出力は共に 2
00mW程度であり、本発明を用いたことによる不具合は認
められなかった。The arrangement of the resonators is also a known arrangement of a Z-fold type. However, instead of the conventionally known Brewster-type prism pair (prism interval 29 cm), two dispersion compensating mirrors manufactured according to the present invention are used. 11a and 11b are used. As a result, the threshold value of the laser mode-locked oscillation constructed was only 2.7 W compared to 4 W in the case of using the prism pair. Output coupler R = 95%, output both 2
It was about 00 mW, and no problem was found due to the use of the present invention.
【0029】図9,10に、本モードロックレーザ10にお
ける自己相関波形と発振パルススペクトラムをそれぞれ
示す。Sech2パルス波形を仮定すると、パルス幅35fs、ス
ペクトラム幅19nmであり、与えられたスペクトラム幅に
対してほぼ最小のパルス幅を与える条件(トランスフォ
ームリミット)が満たされている。プリズムによる発振
の場合もパルス幅としては同程度の34fsであったが、ス
ペクトル幅が34nmと広く、トランスフォームリミットで
はない。これは、プリズムによると直線的な分散補償の
みで高次の分散補償が最適化されないためである。ま
た、プリズムに比べて損失が少ないため、発振しきい値
が低く押さえられている。1.3や 1.5μm 帯では特にプリ
ズムペアによる損失が問題となっており、本発明による
分散補償ミラーが有利になる。9 and 10 show an autocorrelation waveform and an oscillation pulse spectrum of the mode-locked laser 10, respectively. Assuming a Sech2 pulse waveform, the pulse width is 35 fs and the spectrum width is 19 nm, which satisfies the condition (transform limit) that gives a substantially minimum pulse width for a given spectrum width. In the case of oscillation by a prism, the pulse width was 34 fs, which is almost the same, but the spectrum width is as wide as 34 nm, which is not the transform limit. This is because, according to the prism, high-order dispersion compensation is not optimized only by linear dispersion compensation. Further, since the loss is smaller than that of the prism, the oscillation threshold value is kept low. In the 1.3 or 1.5 μm band, the loss due to the prism pair is particularly problematic, and the dispersion compensating mirror according to the present invention is advantageous.
【0030】ここで例示した分散補償ミラーは、帯域が
30nm程度の比較的狭いミラーであるが、分散補償値が大
きいので、数少ないミラーによりコンパクトで安定性の
良いレーザが実現できる。さらに分散補償帯域を大きく
するためには、 1)誘電体の屈折率差の大きい二酸化シリコン/酸化チタ
ン系に変える, 2)補助システムとしてあらかじめチャープした系から出
発する, 等の手段も採用し得る。いずれにせよ、与えられた屈折
率差と最大の膜厚に対して、本発明の手法は、最大限の
最適化を与え得る。チャープ多層膜の最近の設計例では
ブラッグ周期をサイン波的に振動させることにより共鳴
効果を抑制しているが、本発明では共鳴効果も同時に利
用して効果的な分散補償を与えている。実際、既に発表
されたミラーの設計を出発点として、さらなる最適化が
可能であることも本手法の特色である。The dispersion compensating mirror exemplified here has a band of
Although it is a relatively narrow mirror of about 30 nm, the dispersion compensation value is large, so that a small number of mirrors can realize a compact and stable laser. In order to further increase the dispersion compensation band, means such as 1) changing to a silicon dioxide / titanium oxide system having a large difference in the refractive index of the dielectric, 2) starting from a pre-chirped system as an auxiliary system, and the like can also be adopted. . In any case, for a given refractive index difference and maximum film thickness, the technique of the present invention can provide maximum optimization. In the recent design example of the chirped multilayer film, the resonance effect is suppressed by oscillating the Bragg period like a sine wave. However, in the present invention, effective dispersion compensation is provided by simultaneously utilizing the resonance effect. In fact, it is also a feature of this method that further optimization is possible starting from the mirror design already published.
【0031】本発明による分散補償ミラーの構造応用例
をさらに示せば、例えば紫外線露光等により光ファイバ
の屈折率を周期的に変化させて分布型反射器を作製する
ことは広く行われているが、この周期を本発明に従う逆
スペクトラム法で最適化することにより分散補償を行う
ことができる。露光の線幅は露光装置の解像度により最
小 0.2μm 程度に制限されるが、その配置および露光の
幅を長くすることは可能である。また、配置は、露光装
置のDA変換器の精度によって10nm程度に離散化されるの
で、それらの離散化の効果もあらかじめ計算シミュレー
ションに繰り込むことが可能となる。図11は本発明手法
に従って形成した分散補償ミラーの特定例である光ファ
イバーグレーティング20の模式図である。塗り潰して示
す第一の屈折率の第一媒質領域と、白抜きで示す第二の
屈折率の第二媒質領域のそれぞれの長さ(膜厚)が本発
明に従い最適化された周期構造となっている。光ファイ
バグレーティング20の場合、屈折率差が少ないので反射
率の帯域が狭くなるが、あらかじめチャープしたグレー
ティングから出発することにより、必要な帯域を確保す
ることが可能となる。To further illustrate a structural application example of the dispersion compensating mirror according to the present invention, it is widely practiced to manufacture a distributed reflector by periodically changing the refractive index of an optical fiber by, for example, ultraviolet exposure. By optimizing this period with the inverse spectrum method according to the present invention, dispersion compensation can be performed. The line width of the exposure is limited to a minimum of about 0.2 μm by the resolution of the exposure apparatus, but it is possible to increase the arrangement and the width of the exposure. Further, since the arrangement is discretized to about 10 nm depending on the accuracy of the DA converter of the exposure apparatus, it is possible to incorporate the effects of these discretizations into the calculation simulation in advance. FIG. 11 is a schematic diagram of an optical fiber grating 20 which is a specific example of a dispersion compensation mirror formed according to the method of the present invention. The periodic structure in which the length (film thickness) of each of the first medium region having the first refractive index indicated by solid filling and the second medium region having the second refractive index indicated by white is optimized according to the present invention. ing. In the case of the optical fiber grating 20, the band of the reflectance is narrow because the difference in the refractive index is small. However, by starting from a grating that has been chirped in advance, the necessary band can be secured.
【0032】一方、半導体多層膜を用いると、既掲の参
考文献1にも記載されている通り、屈折率の分布が少な
いため、ミラーとしての帯域は狭くなるが、素材の誘電
率が高く、格子整合していることから光路長が長く取
れ、一回の反射で 1000fs2程度の分散補償量を確保する
ことが可能となる。また、半導体多層膜の内部に過和吸
収層を設け、自励発振可能なレーザを構成することが可
能になる。On the other hand, when a semiconductor multilayer film is used, as described in Reference 1, the band of the mirror is narrow because the distribution of the refractive index is small, but the dielectric constant of the material is high. Because of the lattice matching, a long optical path length can be obtained, and it is possible to secure a dispersion compensation amount of about 1000 fs 2 by one reflection. Further, it is possible to form a laser capable of self-excited oscillation by providing an excess absorption layer inside the semiconductor multilayer film.
【0033】超高速半導体レーザにおいても、その共振
系ミラー部分を構成する半導体活性層や導波路における
波長分散を本発明により補正することにより、Qスイッ
チやモードロックレーザの超短パルス化が可能になる。
図12はモードロック型固体半導体レーザ30の両端に、本
発明に従って作製し得る分散補償ミラー、すなわち分散
補償用の変調グレーティング31,31を設けた例を示して
いる。その他の構造部分は公知既存の構成と同様であっ
て良く、図示の場合は全くの一例である。同図(A) にお
いて既存構成部分であって過飽和吸収領域33の設けられ
ているレーザ利得領域32の B-B断面が同図(B) に示され
ているが、これも本出願人による試作検討例で、限定的
なものではない。構築基板はp-GaAs基板46で、構成層部
材としては、下から順に p-Al0.4GaAsクラッド41、p-Ga
Asガイド42、i-Al0.2GaAsバリア43、実質的活性領域であ
るInGaAsワイア44、n-Al0.4GaAsクラッド45を有してい
る。一般に半導体レーザの場合、1ps程度の光パルスが安
定かつトランスフォームリミット条件を満たしつつ、波
長帯域を不必要に占有しないことが重要である。図示の
構造はこのような要求を満たすに適当で、100cm-1程度の
半導体グレーティングでは半導体多層膜に比べ、1/10程
度の等価屈折率差となり、分散補償帯域としては 1nm程
度に帯域が縮小される分、光の浸透長が拡大され、補償
量として10000fs2が可能になる。In the ultrahigh-speed semiconductor laser, the wavelength dispersion in the semiconductor active layer and the waveguide constituting the resonance system mirror portion is corrected by the present invention, so that the ultrashort pulse of the Q switch and the mode-locked laser can be realized. Become.
FIG. 12 shows an example in which the mode-locking type solid-state semiconductor laser 30 is provided at both ends with dispersion compensating mirrors that can be manufactured according to the present invention, that is, modulation gratings 31 for dispersion compensation. Other structural parts may be the same as those of the known structure, and the case shown in the drawing is a mere example. In FIG. 3A, the BB cross section of the laser gain region 32 in which the saturable absorption region 33 is provided, which is an existing component, is also shown in FIG. 3B. And is not limiting. The construction substrate is a p-GaAs substrate 46, and the constituent layer members are p-Al 0.4 GaAs cladding 41 and p-Ga
It has an As guide 42, an i-Al 0.2 GaAs barrier 43, an InGaAs wire 44 which is a substantially active region, and an n-Al 0.4 GaAs cladding 45. In general, in the case of a semiconductor laser, it is important that an optical pulse of about 1 ps is stable and satisfies a transform limit condition, and does not unnecessarily occupy a wavelength band. The structure shown is suitable to meet such requirements, and a semiconductor grating of about 100 cm -1 has an equivalent refractive index difference of about 1/10 compared to a semiconductor multilayer film, and the dispersion compensation band is reduced to about 1 nm. As a result, the light penetration length is expanded, and 10,000 fs 2 can be used as the compensation amount.
【0034】変調グレーティング部分31はエッチングに
より形成できる。レジストを孔あけ加工し、その部分か
ら選択的にエッチングする。この場合、切り分けられた
半導体薄層(第一媒質層)と、エッチング溝内における
誘電体層としての空気層(第二媒質層)とにより、本発
明に従って求められた最適化屈折率分布を素子上に実現
することになる。グレーティングの深さを一定にするに
は開口部の大きさは一定にし、開口部の間隔のみを調整
するのが良い。また、電子線露光法では露光位置は1.2
5、2.5、5nm等、正数倍の座標点に制限されるため、開口
部においてもその間隔は離散的になるが、本手法による
バイナリレアーへの展開手法を用いると、容易にそれら
の制限を克服できる。The modulation grating portion 31 can be formed by etching. The resist is perforated and selectively etched from that portion. In this case, the optimized refractive index distribution obtained according to the present invention is determined by the divided semiconductor thin layer (first medium layer) and the air layer (second medium layer) as a dielectric layer in the etching groove. Will be realized above. In order to make the depth of the grating constant, it is preferable that the size of the opening is constant and only the interval between the openings is adjusted. In the electron beam exposure method, the exposure position is 1.2
Because the coordinates are limited to positive multiples such as 5, 2.5, and 5 nm, the spacing is discrete even at the aperture. Can be overcome.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明によると、従来は経験と試行錯誤
のみに依存していた分散補償ミラーのチャープ構造と共
鳴遅延構造がスプリアス等の発生なしに再現性良く実現
でき、必要な補償特性が曲線部分も含めて近似できる。
また、近似自由度も高く、極の数すなわち誘電体の膜厚
に応じて自由にその精度を上げることが可能である。こ
れにより最適化された屈折率分布を持つ分散補償ミラー
は種々の分野への広い応用が利き、その効果大なるもの
がある。According to the present invention, the chirp structure and the resonance delay structure of the dispersion compensating mirror, which have conventionally relied only on experience and trial and error, can be realized with good reproducibility without generating spurious components, and the necessary compensation characteristics can be obtained. It can be approximated including the curve.
In addition, the degree of approximation is high, and the accuracy can be freely increased according to the number of poles, that is, the thickness of the dielectric. Accordingly, the dispersion compensating mirror having the optimized refractive index distribution has a wide application to various fields and has a great effect.
【図1】本発明により求められ、分散補償ミラーにおい
て実現すべき屈折率分布の一例における光路長対屈折率
関係図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between an optical path length and a refractive index in an example of a refractive index distribution to be obtained by the present invention and to be realized in a dispersion compensation mirror.
【図2】本発明に用いる補助システムの屈折率分布の一
例の光路長対屈折率関係図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an optical path length and a refractive index of an example of a refractive index distribution of an auxiliary system used in the present invention.
【図3】本発明の一実施態様において得られた、4mmのTi
ドープサファイアに最適化された群速度遅延特性図であ
る。FIG. 3 shows a 4 mm Ti obtained in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a group velocity delay characteristic diagram optimized for doped sapphire.
【図4】本発明の一実施態様において得られた、誘電体
多層膜型分散補償ミラーのいくつかの波長ごとの誘電体
内電界強度図である。FIG. 4 is a diagram of the electric field strength in a dielectric at various wavelengths of a dielectric multilayer film type dispersion compensating mirror obtained in one embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施態様において作製される連続的
屈折率分布を持つ分散補償膜に見込まれる期待値と、実
際に作製された二値屈折率近似型の誘電体膜の分散特性
の特性図である。FIG. 5 is a graph showing expected values expected of a dispersion compensation film having a continuous refractive index distribution manufactured according to an embodiment of the present invention and dispersion characteristics of an actually manufactured dielectric film of a binary refractive index approximation type. It is a characteristic diagram.
【図6】膜厚を増加させて発振帯域を拡張した一例の場
合における、図5と同様の分散特性の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of dispersion characteristics similar to FIG. 5 in an example in which the oscillation band is extended by increasing the film thickness.
【図7】膜厚を増加させて発振帯域を拡張した他の一例
における、図5と同様の分散特性の特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram of a dispersion characteristic similar to FIG. 5 in another example in which the oscillation band is extended by increasing the film thickness.
【図8】本発明の分散補償ミラーを用いたモードロック
レーザの概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a mode-locked laser using the dispersion compensation mirror of the present invention.
【図9】図8に示したモードロックレーザの自己相関波
形図である。9 is an autocorrelation waveform diagram of the mode-locked laser shown in FIG.
【図10】図8に示したモードロックレーザの発振パル
ススペクトラムである。FIG. 10 is an oscillation pulse spectrum of the mode-locked laser shown in FIG.
【図11】本発明に従って形成した光ファイバーグレー
ティングの概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an optical fiber grating formed according to the present invention.
【図12】本発明に従って作製された分散補償用変調グ
レーティングを有するモードロック型固体半導体レーザ
の概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a mode-locked solid-state semiconductor laser having a modulation grating for dispersion compensation manufactured according to the present invention.
10 モードロックレーザ 11a,b 分散補償ミラー 12 サファイア結晶 20 分散補償型光ファイバグレーティング 30 分散補償型モードロックレーザ 31 変調グレーティング 32 レーザ利得領域 過飽和吸収領域 10 Mode-locked laser 11a, b Dispersion compensating mirror 12 Sapphire crystal 20 Dispersion-compensating optical fiber grating 30 Dispersion-compensating mode-locked laser 31 Modulating grating 32 Laser gain region Supersaturated absorption region
フロントページの続き (72)発明者 張 志剛 茨城県つくば市梅園1丁目1番4 工業 技術院電子技術総合研究所内 (56)参考文献 特開 平10−48567(JP,A) 特許2754214(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/26 G02B 5/28 H04B 10/02 H04B 10/18 G02B 6/00 Continuing from the front page (72) Inventor Shigo Zhang 1-4-1 Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki Pref. In-house Research Institute of Electronics and Technology (56) References JP-A-10-48567 (JP, A) Patent 2754214 (JP) , B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 5/26 G02B 5/28 H04B 10/02 H04B 10/18 G02B 6/00
Claims (6)
補償ミラーの該屈折率分布を最適化する方法であって; 入射する光に応じた必要な波長範囲で所望の反射率を持
つミラーを補助システムとして想定し; 該補助システムのインピータンスの極の位置と強度を算
出した後; 上記必要な波長範囲で所望の波長分散を呈するように上
記極の位置及び強度を移動した最適化システムを設定
し; 該最適化システムのインピータンス関数を実現する屈折
率分布を逆スペクトラム法により求めて、これを最適化
された屈折率分布とすること; を特徴とする分散補償ミラーの屈折率分布最適化方法。1. A method of optimizing a refractive index distribution of a dispersion compensating mirror having a refractive index distribution along an optical path length; a mirror having a desired reflectance in a required wavelength range according to incident light. After calculating the position and intensity of the pole of the impedance of the auxiliary system; and optimizing the system by shifting the position and intensity of the pole so as to exhibit a desired chromatic dispersion in the required wavelength range. Setting a refractive index distribution for realizing the impedance function of the optimization system by an inverse spectrum method and setting the obtained refractive index distribution as an optimized refractive index distribution; Optimization method.
いに異なる複数の媒質層の周期構造を用いること; を特徴とする分散補償ミラーの屈折率分布最適化方法。3. The method according to claim 1, wherein a periodic structure of a plurality of medium layers having different refractive indexes is used to realize the optimized refractive index distribution. Optimization method of refractive index distribution of mirror.
の誘電体薄膜を含むこと; を特徴とする分散補償ミラーの屈折率分布最適化方法。4. The method according to claim 3, wherein the plurality of medium layers include first and second dielectric thin films having different refractive indices from each other. Distribution optimization method.
の半導体薄膜を含むこと; を特徴とする分散補償ミラーの屈折率分布最適化方法。5. The method according to claim 3, wherein the plurality of medium layers include first and second semiconductor thin films having different refractive indexes from each other. Optimization method.
半導体薄膜の間に挟まれ、該半導体薄膜とは屈折率の異
なる空気層または誘電体媒質層を含むこと; を特徴とする分散補償ミラーの屈折率分布最適化方法。6. The method according to claim 3, wherein the plurality of medium layers are sandwiched between a semiconductor thin film and the adjacent semiconductor thin films, and an air layer having a different refractive index from the semiconductor thin film. A method of optimizing a refractive index distribution of a dispersion compensating mirror, comprising a dielectric medium layer.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7515622B2 (en) | 2004-09-07 | 2009-04-07 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Quantum nanostructure semiconductor laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000352614A (en) | 2000-12-19 |
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