理工学部

電気電子情報通信工学科

高性能のレーザや高効率波長変換デバイスを開発するためには，レーザ材料および非線形光学材料の光学特性を正確に把握することによって，（1） 最適なデバイス設計を行い，（2） 作製したデバイスの動作特性を正しく評価し改良を行うことが必要である。我々はこれまで，固体レーザ材料の熱複屈折や波長変換材料の非線形光学定数に対する高精度測定法を独自に確立して正確な値を求めることに成功し，世界的に高い評価を得ている。現在は，これらの手法を駆使し，将来有望な材料や新たに開発された材料について光学特性の精密評価を行っているほか，波長変換材料で実用的に重要である，非線形光学定数の波長依存性の高精度測定に関する研究を進めている。

半導体レーザは極めて小型かつ高効率で信頼性も高いため，光記録や光通信，レーザプリンタなど，家電製品をはじめ我々の生活の身近なところで広く用いられている。しかし，半導体レーザは高出力化するとビーム品質が劣化してしまうため，用途には制約がある。本研究では，小型・高出力であると同時にビーム品質にも優れたレーザを，半導体レーザ励起固体レーザで実現することを目指している。最適な材料・構造・励起方式の探索を理論・実験両面で行い，小型であるという半導体レーザの長所を保ちつつ従来にない性能を持ったレーザを開発することによって，社会におけるレーザ利用の新たな展開を図る。

レーザ材料の種類は限られているため，レーザ光の得られる波長も飛び飛びで限りがある。全ての光の波長域で高出力・高ビーム品質のレーザ光を作り出すことができれば，目的に最も適した波長のレーザを利用することが可能となり，加工・医療・計測など多くの分野で応用が広がることが期待される。レーザ光の波長域を拡大するアプローチとして，我々は非線形光学効果を用いたレーザ光の波長変換を用いている。特に，赤外光を発生するための波長変換材料として化合物半導体を用い，独自の作製法によって高効率波長変換デバイスを実現することに取り組んでいる。また，自ら開発した半導体レーザ励起固体レーザと波長変換デバイスを組み合わせることにより，紫外から赤外まで任意の波長で高出力・高ビーム品質のレーザ光を発生する高性能小型光源を開発することを目指している。