■■■■３．研究成果 ■■・■■マイクロチップ単体複合構造の作製■■まず，図１ff■■の複合構造マイクロチップレーザの作製を行った．常温接合ではアルゴン原子ビームを照射する際，ビーム源内でアルゴン原子をプラズマ化してアルゴンイオンを加速後，出射時に中性化する．その際の加速電圧，イオン電流に加え，アルゴン原子ビーム照射時間，上下に設置した結晶間距離，加圧時の力，加圧時間等を最適化する必要がある．■今回，高反射コーティング層を介した接合のためか，数十回試行したうち数回しか接合に成功しなかった．成功したときの接合条件を表１に示す．これと同条件でも接合しないこともあり，また，接合強度が弱くレーザ発振実験の際に剥がれてしまうものもあった．その原因の解明と，より確実で強固な接合を実現するための条件を明らかにすることが今後の課題である．■■接合に成功したマイクロチップ単体複合構造の写真を図５に示す．■表１■複合構造マイクロチップ接合条件■アルゴンビーム加速電圧■アルゴンビーム電流■アルゴンビーム照射時間■上下結晶間距離■加圧力■加圧時間■図５■作製した複合構造マイクロチップ（無添加■■■■■■■■■■■無添加■■■）．■■■ ■・ ■マイクロチップ単体複合構造のレーザ発振特性■作製に成功したマイクロチップ単体複合構造を用い，図４に示した測定系でレーザ発振実験を行った．まず，複合構造を有しない単独の■■■■■■マイクロチップ（厚さ■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■分■■■■■■■■■■■■■■ ■■分■■■）に励起光を入射したところ，吸収パワー■■■■■で熱破壊が生じた．一方，複合構造では最大■■■■■まで破壊せず，２つの複合構造でレーザ発振に成功した４）．レーザ入出力特性を図６に示す．■図６■複合構造マイクロチップレーザの入出力特性．■■試料１は発振閾値が■■■■■■と小さく最大出力■■■■■■が得られた．一方，試料２では発信閾値が■■■■■■と大きく，励起光吸収パワー ■■■■で発振が止まってしまった．ただし，スロープ効率は試料１の■■■■■■に対し■■■■■■と大きかった．このように２つの試料で特性が大きく異なるのは，接合品質の違いによるものと考えられる．試料２は接合が完全でなく界面での散乱により閾値が大きくなったのに加え，排熱効率が悪く，励起光パワーが大きくなると熱歪みが顕著となり発振が止まったものと考えられる．このように，試料ごとのばらつきが大きく，それがレーザ発振特性にも大きく影響しているのも課題である．■■■・■■複合構造マイクロチップレーザのスペクトル特性■図７に複合構造マイクロチップレーザ（図６試料１）の励起光吸収パワー■■■■■での発振スペクトルを示す．ピーク波長は■■■ ■■■■■であった．■■■■■■マイクロチップの厚さすなわちレーザ共振器長■は■■■■■■，屈折率■は■■■■図７■複合構造マイクロチップレーザの発振スペクトル■− 261 −
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