講義では、固体レーザの動作原理について、1064 nmと532 nmのレーザを例に、レーザ結晶の性質、反転分布の生成や二倍波発生など、レーザ発振に関わる光学系や考慮すべき事項について、解説いただきました。LD励起レーザについて、レーザを作る上で必要な共振器設計、温度や電流に対する出力特性について、実際に例を示しながらご紹介いただきました。また、レーザの波長制御や高次空間モードによる影響、レーザ動作時に動的特性などについて詳しく解説いただきました。

実験実習では、LD励起の固体レーザの時間応答の測定と、半導体レーザの波長制御実験を行いました。LD励起の固体レーザの時間応答実験では、まずLDドライバ、オシロスコープやファンクションジェネレータなど測定機器の扱いに慣れた後、CW発振しているレーザの共振器内に設置された二倍波結晶の温度最適化を行いました。次に、レーザの励起LDを様々な周波数で外部変調して、フォトダイオードによって得られた信号の時間波形を観測し、その原因について考察しました。また、高速変調した場合にLDの設定電流値を変化させ、その波形の変化について観測し、その原因について考察しました。半導体レーザの波長制御実験では、青色半導体レーザ共振器内にプリズムと光偏向器を挿入して、偏向器を掃引した場合に波長がどのように変化したか、その様子を観察しました。また、出力光をエタロンに導入し、干渉縞の様子が波長の変化とともにどのように変化するか観察し、その原因について考察しました。

本実験実習では、先端光科学アライアンス「APSA」、工学系研究科附属光量子科学研究センターのご支援により、理学系研究科物理学専攻 飯田耀さん、工学系研究科物理工学専攻　金堂晃久さん、福原竜馬さんにティーチングアシスタントとしてご協力いただきました。