査することで、注入されたシード光と同調される。シード光源には、風観測に適した大気吸収が小さい2051.250 nmで発振するCW単一縦モードTm,Ho:YLFレーザを用いた。共振器内にはAO Qスイッチを挿入した。図7に、Tm,Ho:YLF MOPAの発振特性を示す。レーザロッドの冷却温度は-40℃として、増幅器はシングルパス構成とした。発振器と増幅器には、それぞれレーザロッド長22 mmとレーザロッド長33 mmのレーザロッドを使用した高密度励起型レーザモジュールを用いた。発振器の波長は、光注入同期によって2051.250nmに安定化した。発振器及び増幅器の励起エネルギーが、それぞれ1.92及び2.0 Jに対して、3.87 W（パルスエネルギー129 mJ、繰り返し周波数30 Hz、パルス幅127 ns）の平均出力が得られた。この時、レーザの電気-光変換効率（Wall-plug効率）は1.2 %であった。-80℃のレーザロッドの冷却温度で、発振器単体で100 mJ級のパルスエネルギーを達成したときは、Qスイッチ発振のショートパルス化（＜100 ns）が問題となっていたが、MOPAを採用したことにより、Qスイッチ発振のロングパルス化にも成功している。おわりに本稿では、リモートセンシング研究室で研究開発を実施している光リモートセンシングのためのアイセーフ赤外パルスレーザについて述べた。ドップラー風ライダーの光送信機として開発を実施した高密度励起レーザモジュールは、これまでに報告されている100 mJ 級の伝導冷却型 2 µmレーザとしては、世界最高出力を達成した。高出力動作と高温動作化の両立を目指したTm,Ho:YLF MOPAの研究開発では、超低高度衛星にドップラー風ライダーを搭載した際に、要求される出力を満たすレーザの開発に成功した。現在のTm,Ho:YLF MOPAの電力変換効率（Wall-plug効率）は1.2%である。更なる高効率動作についても、増幅器を2回通すダブルパス方式のMOPAを採用し、現在のシングルパルス発振よりも効率的な発振が期待できるマルチパルス発振に切り替えることで、達成可能であると見通しを得ている。また、開発を進めているTm,Ho:YLF MOPAを、衛星搭載を想定して試作した筐体に組み込み（図8）、長期動作・耐振動衝撃・耐環境性能評価などの試験を進める予定である。【参考文献【1R. M. Measures, “Laser Remote Sensing: Fundamentals and Applica-tions,” Wiley-Interscience, 1984.2T. Fujii and T. Fukuchi, “Laser Remote Sensing,” CRC Press, 2005.3V. Banakh and I. Smalikho, “Coherent Doppler Wind Lidars in a Turbu-lent Atmosphere,” Artech House, 2013.4S. Ishii, K. Mizutani, H. Fukuoka, T. Ishikawa, B. Philippe, H. Iwai, T. Aoki, T. Itabe, A. Sato, and K. Asai, “Coherent 2 μm differential absorption and wind lidar with conductively cooled laser and two-axis scanning device,” Appl. Opt., vol.49, no.10, pp.1809–1817, April 2010.5S. Ishii, K. Mizutani, P. Baron, H. Iwai, R. Oda, T. Itabe, H. Fukuoka, T. Ishikawa, M. Koyama, T. Tanaka, I. Morino, O. Ushio, A. Sato, and K. Asai, “Partial CO2 Column-Averaged Dry-Air Mixing Ratio from Mea-surements by Coherent 2-μm Differential Absorption and Wind Lidar with Laser Frequency Offset Locking,” J. Atmos. Ocean. Technol., vol.29, no.9, pp.1169–1181, Sept. 2012.6K. Mizutani, T. Itabe, S. Ishii, M. Aoki, K. Asai, A. Sato, H. Fukuoka, T. Isikawa, and K. Noda, “Diode-pumped 2-μm pulse laser with non-composite Tm,Ho:YLF rod conduction-cooled down to −80°C,” App. Opt., vol.54, no.26, pp.7865–7869, Sept. 2015.7K. Mizutani, S. Ishii, M. Aoki, H. Iwai, R. Otsuka, H. Fukuoka, T. Isikawa, and A. Sato, “2 μm Doppler wind lidar with a Tm:fiber-laser-pumped Ho:YLF laser,” Opt. Lett., vo1.43, no.2, pp.202–205, Jan. 2018.8H. Iwai, S. Ishii, R. Oda, K. Mizutani, S. Sekizawa, and Y. Murayama, “Performance and Technique of Coherent 2-μm Differential Absorption and Wind Lidar for Wind Measurement,” J. Atmos. Ocean. Technol., vol.30, no.3, pp.429–449, March 2013.9S. W. Henderson, C. P. Hale, J. R. Magee, M. J. Kavaya, and A. V. Huffaker, “Eye-safe coherent laser radar system at 2.1 μm using Tm,Ho:YAG lasers,” Opt. Lett., vol.16, no.10, pp.773–775, May 1991.10S. Kameyama, T. Ando, K. Asaka, Y. Hirano, and S. Wadaka, “Compact all-fiber pulsed coherent Doppler lidar system for wind sensing,” Appl. 4図7 Tm,Ho:YLF MOPAの発振特性05010015020025030002550751001251500.811.21.41.61.82パルス幅(ns)パルスエネルギー(mJ)発振器の励起エネルギー(J)発振器:エネルギー増幅器:エネルギー発振器:パルス幅増幅器:パルス幅発振器: L: 22mm, Ho: 0.7%増幅器: L: 33mm, Ho: 0.4%, 励起:2.0Jレーザ媒質温度: -40度図8 高安定筐体内に収められたTm,Ho:YLF MOPA1214-6 光リモートセンシングのためのアイセーフ赤外パルスレーザ開発
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