Controlling the phase matching conditions of optical parametric chirped-pulse amplification using partially deuterated KDP

部分置換DKDP結晶によるOPCPAの増幅帯域コントロール

小川 奏; 末田 敬一*; 赤羽 温; 青山 誠; 辻 公一; 藤岡 加奈*; 金邉 忠*; 山川 考一; 宮永 憲明*

Ogawa, Kanade; Sueda, Keiichi*; Akahane, Yutaka; Aoyama, Makoto; Tsuji, Koichi; Fujioka, Kana*; Kanabe, Tadashi*; Yamakawa, Koichi; Miyanaga, Noriaki*

アト秒パルス発生を可能とする数サイクルマルチテラワットレーザーシステムのための要素技術として、部分置換DKDP結晶を用いた光パラメトリックチャープパルス増幅を行った。置換率13%のDKDP結晶を用いた実験では、中心波長1050nmにおいて250nm以上の増幅帯域を得ることができた。また、置換率を変えることで位相整合条件を変化させ、異なる波長を中心とした広帯域増幅が可能になることを数値計算によって示した。DKDP結晶を用いた光パラメトリック増幅を行う場合、これまではDKDP結晶の増幅帯域にあわせた特別な種光源が必要であったが、置換率を最適化した部分置換DKDP結晶であれば一般的な広帯域種光源を広帯域増幅することが可能となる。

Using a partially deuterated KDP crystal for an optical parametric amplifier, we demonstrated ultrabroadband optical parametric chirped-pulse amplification of more than 250 nm bandwidth at a center wavelength of 1050 nm. We numerically show how to control the broadband phase matching conditions at different wavelengths to match center wavelengths of suitable broadband seed sources by adjusting the deuteration level in partially deuterated KDP.