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24-mJ, diode-pumped, chirped-pulse regenerative amplifier with a cooled Yb:LiYF$$_{4}$$

冷却Yb:YLF結晶を用いた半導体直接励起による高出力(24mJ)チャープパルス再生増幅器の開発

河仲 準二; 山川 考一; 西岡 一*; 植田 憲一*

Kawanaka, Junji; Yamakawa, Koichi; Nishioka, Hajime*; Ueda, Kenichi*

光量子科学研究センターでは次世代超高ピーク出力レーザーとして半導体レーザー直接励起によるYb系固体レーザーの開発を行っている。これまでYb:YLF結晶を低温に冷却することにより超高ピークレーザーに必要なレーザー特性が格段に改善させることを分光学的に示唆してきた。今回、同材料を実際に液体窒素温度に冷却してチャープパルス再生増幅実験を行い、レーザー特性の向上を実験的に実証した。この結果、半導体レーザー励起による同装置としてはパルスあたりのエネルギーを従来の3桁程度まで増加でき24-mJの世界最高出力を達成した。パルス圧縮後のパルス幅は600~900fsが測定された。これにより発振器と再生増幅器のみで構成される実テーブルサイズの本装置のみで30GW超のピーク出力が得られた。

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