高効率非線形パラメトリックチャープパルス増幅システム

High-efficiency nonlinear optical parametric chirped-pulse amplification system

岡田 大; 桐山 博光; 中井 善基; 下村 拓也*; 田上 学*; 圷 敦; 近藤 修司; 金沢 修平; 杉山 僚; 大道 博行; 小池 雅人; 河西 俊一

Okada, Hajime; Kiriyama, Hiromitsu; Nakai, Yoshiki; Shimomura, Takuya*; Tanoue, Manabu*; Akutsu, Atsushi; Kondo, Shuji; Kanazawa, Shuhei; Sugiyama, Akira; Daido, Hiroyuki; Koike, Masato; Kawanishi, Shunichi

超高強度レーザーパルスを用いたレーザー駆動粒子加速実験に適したビーム供給を実現するために、高効率で動作し広帯域スペクトルの増幅が可能なOPCPAの開発を行っている。本研究で開発を行ったJ-KARENレーザーに導入している高効率OPCPAは高エネルギー発振器を用いており、発振器から得られる中心波長800nmでパルス幅30fsのMLパルスを、反射型ストレッチャーで時間幅1nsのチャープパルスに伸張している。発振器からのチャープパルスとYAGレーザーからの励起パルスを、タイプI型のBBO結晶中で相互作用させ、3段のBBO結晶の位相整合角度の調整により、広帯域のスペクトルを得ている。一般的に得られるエネルギーよりも4桁以上高い数10JのエネルギーでOPCPAシーディングを行い、最大励起エネルギー300mJ時に出力エネルギー78mJが得られた。このとき得られた励起光からシード光への光-光変換効率は26%となっており、市販の励起レーザーを用いた既存のOPCPAシステム変換効率と比較して3倍以上の効率を達成した。

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