図７：(a) 励起波長を短波長から長波長に沿って3 MHz/msの速度で掃引した時の出力光コム強度の変化．(b) 掃引中に発生する光周波数コムの様子．詳細は本文に解説している． 図９：9.6 GHzの自由スペクトル領域を持つMgF2微小光共振器を用いて生成した高速繰り返し光パルス列 ７．エルビウムドープ微小光共振器の作製とレーザ発振の実現 図2の右側の写真で示した，エルビウム(Er)ドープ微小光共振器を用いた自励発振を目指した取り組みについて図８：ソリトンコムの光スペクトル．挿入図はスペクトルの長期安定性． 本研究で最も重要な目標であった，微小光共振器を用いた光周波数コムにおいて，高速な繰り返し光パルスを得ることに成功した．この光源をレーザ加工にもちいることで，先に挙げた多くの課題を解決できるものと期待される． 9.6 GHzのFSRを有する微小光共振器を用いて，ソリトンコムを生成し，その出力を高速なフォトダイオードで測定した結果が図9である．時間波形から，FSRに一致する9.6 GHzの繰り返しの光パルスが得られていることがわかる． 報告する．前節で紹介した光周波数コムは連続光を入力し，連続的にFWMを生じさせて光コムを得る．つまり，外部入力光が必要となる．それを解決するためには，自励発振しつつモードロックパルスを得るシステムが必要である．そのためには，まずは利得を有する微小光共振器を作製しなくてはならず，我々はErをSiO2にドープしつつWGM微小光共振器を作製することとした． そのためには，良質なErドープSiO2膜をSiウェハ上に形成する必要があり，我々はTEOSと呼ばれるゾルゲルプロセスを用いて膜を形成することにした．膜の形成方法を図10の上段に示す． ロプロセスを用いて共振器を形成した．得られる共振器の表面はなめらかであり，低いしきい値でレーザ発振が得られることが期待される． 図１０：（上段）ゾルゲルプロセス．（下段）作製したゾルゲル膜をレーザリフロプロセスによってトロイド微小光共振器を作製 Siウェハ上に形成した膜は，図10の下段に示すように，通常のシリカトロイド微小光共振器と同じく，レーザリフ− 107 −
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