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工学:中空コアフォトニック結晶ファイバーを用いた小型で安定な高効率全ファイバー気体セル

Nature 434, 7032 doi: 10.1038/nature03349

気相材料は、例えば、高精度周波数測定、量子光学、非線形光学などレーザーを基礎とするさまざまな分野に応用されている。しかし、その能力はまだ十分に生かされていない。それは、長距離にわたって光を単一の横モードで導くことができると同時に実用的で小型の装置や素子に高度に集積できる気体セルを作製するための適切な技術がないからだ。その結果、気相系より固相材料のほうが性能に劣る場合でも、固相材料が選ばれることが多い。今回我々は、こうした課題に応える全ファイバー気体セルの開発を報告する。我々の構造体は気体を充填した中空コアフォトニック結晶ファイバーに基づくもので、最近、この構造体内部で大幅に増強された誘導ラマン散乱を実現し、これが高い性能と並外れた長期圧力安定性、使いやすさをもつことを示した。今回この構造体の実用可能性を示すため、2種類の素子を報告する。疑似連続波レーザーパルスだけを用いて回転ラマン散乱を効率的に発生させるための水素充填セルと、ダイオードレーザーの絶対的周波数ロッキングを非常に高いSN比で行うために用いるアセチレン充填セルである。これらの小型気相素子が安定な性能を示したことから、気相レーザー素子をクレジットカードやレーザーポインターにまで組み込める可能性がでてきた。

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