Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

August 27, 2012, Evnaston--ノースウエスタン大学の研究チームは、8～12μmレンジのハイパワーシングルモード量子カスケードレーザ(QCL)を開発した。
8～12μmレンジは軍と産業用途の両面で関心が高い、ほとんど全ての化学物質(神経ガス、毒性産業薬品を含む)がこの範囲の赤外吸収で特定できるからだ。また。この波長レンジでは大気は相対的にトランスペアレントであり、このことは遠隔からのセンシングが可能であることを意味する。
これを実現するには、高出力、シングルモード、優れたビーム品質のレーザ光源が必要になる。1つのデバイスがこれら3つ全ての品質を備えることは極めて難しく、これまでに成功例はほとんどなかった。
工学・応用物理マコーミック校、電子工学・コンピュータサイエンス教授Manijeh Razeghi氏の研究グループは、波長とビーム品質の両方を制御する新しいレーザ技術を開発した。この成果は、新しいタイプの「分布帰還」(B-DFB)によって実現された。
量子デバイス研究センタ(CQD)を主導するRazeghi氏は、「優れたビーム品質のハイパワー、シングルモード光源を実現する上でこの共振器は最も有望なデバイスであり、安価で、室温動作も可能である。さらに、任意の波長で、幅広い半導体レーザに適用できる設計でもある」とコメントしている。
研究グループは、波長10.4μm、回折限界に近いビーム品質、ピーク出力>6Wを実証。これは10μm以上の波長で実現されたシングルモードレーザで最高出力となる。レーザキャビティのデザインと利得媒体改善により最適化設計することで出力は大幅に高まると見られている。
(詳細は、August 21 in the journal Applied Physics Letters)