Degenerate optical parametric chirped-pulse amplifier pumped by an Yb:YLF chirped-pulse amplification laser

Yb:YLF CPAレーザー励起による縮退光パラメトリックCPAシステム

青山 誠; 赤羽 温; 小川 奏; 辻 公一; 杉山 僚; 張本 鉄雄*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 藤田 雅之*; 山川 考一

Aoyama, Makoto; Akahane, Yutaka; Ogawa, Kanade; Tsuji, Koichi; Sugiyama, Akira; Harimoto, Tetsuo*; Kawanaka, Junji*; Nishioka, Hajime*; Fujita, Masayuki*; Yamakawa, Koichi

高輝度アト秒光量子ビーム生成を目指し高強度数サイクル光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)システムの開発を行っている。このレーザーシステムに要求される条件の一つに、パルス幅が光電場の数サイクルに相当する400nm程度の超広帯域レーザー光の増幅が挙げられる。この増幅帯域を実現するため、広帯域光源によりOPAを励起する方法を用い、システム開発を進めている。この励起光源には所属グループで開発した半導体直接励起Yb CPAレーザーシステムを用いる。この励起レーザーシステムは、われわれが提唱しているOPCPA方式に必要とされる広帯域レーザー光を発生させることが可能であり、Yb結晶を半導体直接励起することで、非常に高い電力-光変換効率を実現している。この論文では、おもに増幅帯域,増幅利得の実験結果について報告する。

We have demonstrated optical parametric chirped-pulse amplification by using a diode-pumped Yb:YLF CPA laser system as a pump source and achieved an ultra-broadband amplification of over 200-nm supporting a 12.6-fs duration (3.7 optical cycles) in spite of being operated around degeneracy. By using a two-stage OPCPA with a higher-energy pump pulse, it should be able to produce a terawatt-class, few-cycle laser pulse without complexly and enlarging the system size. Such a laser is useful for the generation of attosecond pulse generation in the xuv region as well as other high field applications.