原子力機構J-KARENレーザーの高度化とその利用研究,1; OPCPA前置増幅器/低温冷却チタンサファイア主増幅器によるJ-KARENレーザーの高度化

Improvement of the JAEA J-KAREN laser and its applications to high field science High-peak-power, high-contrast OPCPA pre-maplifier/cryogenic-cooled Ti:sapphire power amplifier laser system

桐山 博光; 森 道昭; 大東 出; 小瀧 秀行; 金沢 修平; 近藤 修司; 中井 善基; 下村 拓也*; 田上 学*; 圷 敦; 岡田 大; 本村 朋洋*; 大道 博行; Bulanov, S. V.; 木村 豊秋

Kiriyama, Hiromitsu; Mori, Michiaki; Daito, Izuru; Kotaki, Hideyuki; Kanazawa, Shuhei; Kondo, Shuji; Nakai, Yoshiki; Shimomura, Takuya*; Tanoue, Manabu*; Akutsu, Atsushi; Okada, Hajime; Motomura, Tomohiro*; Daido, Hiroyuki; Bulanov, S. V.; Kimura, Toyoaki

レーザー駆動粒子加速などの利用研究を推進するために、光パラメトリックチャープパルス増幅器(OPCPA)と従来のチタンサファイアチャープパルス増幅器を組合せた高強度・高コントラストレーザーシステムの開発を行っている。チタンサファイアレーザー発振器からの8.4fsのパルス光は、パルス拡張器によりそのパルス幅を1nsに伸張される。パルス拡張されたシード光はOPCPA前置増幅器により、高い利得で5mJにまで増幅され、その後、チタンサファイア前置増幅器で280mJ、チタンサファイア主増幅器で2.9Jにまで増幅される。チタンサファイア主増幅器における熱負荷を低減させるために結晶を77Kにまで冷却している。最後にパルス圧縮を行うことにより、19fsのパルス幅で80TWのピークパワーまで得られている。パルス圧縮後のコントラストの測定を行った。メインパルスの数ps前までの時間領域において710以下の高いコントラストを達成した。

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