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LD励起Yb:YAG CPAシステムのための広スペクトル帯域非線形前置増幅器の開発

Development of broadband nonlinear preamplifier for laser-diode-pumped Yb:YAG CPA laser system

鈴木 将之; 桐山 博光; 大東 出; 岡田 大; 佐藤 方俊*; 吉井 健裕*; 玉置 善紀*; 前田 純也*; 松岡 伸一*; 菅 博文*; Bolton, P.; 大道 博行; 河西 俊一

Suzuki, Masayuki; Kiriyama, Hiromitsu; Daito, Izuru; Okada, Hajime; Sato, Masatoshi*; Yoshii, Takehiro*; Tamaoki, Yoshinori*; Maeda, Junya*; Matsuoka, Shinichi*; Kan, Hirofumi*; Bolton, P.; Daido, Hiroyuki; Kawanishi, Shunichi

レーザー駆動小型照射装置の開発には、小型,高繰り返し,高強度レーザーの開発が不可欠である。Yb系レーザー媒質は、半導体レーザーで励起が可能であり、かつ広い蛍光バンド幅を持つため、小型,高強度,高繰り返しレーザー実現の可能性を秘めている。一般に前置増幅器として再生増幅器が用いられるが、利得の狭帯域化,パルスコントラストが悪い。今回、われわれはこれらの問題を打開するために、光パラメトリック増幅器を用いた前置増幅器の開発を行った。高安定フェムト秒レーザー(波長1030nm, パルス幅200fs, 出力35mW, 繰り返し80MHz)発振器より発生したフェムト秒レーザーは、パルス伸長器でパルス幅1nsまで伸長される。Nd:YAGレーザーの第二高調波を励起源として、パルス伸張された波長1030nmのレーザーパルスの増幅を行った。その結果、入力エネルギー300mJのとき、10の7乗の利得、出力エネルギー6.5mJをスペクトル幅10.8nmで得た。パルス圧縮した結果、パルス幅230fsであった。本研究で開発した増幅器は、LD励起Yb:YAG CPAシステムの前置増幅器として有用であることがわかった。

We have demonstrated amplification of 1030 nm broadband chirped-pulses from an ytterbium (Yb) femtosecond oscillator to over 6.5 mJ with a total gain of greater than 10$$^{7}$$ achieved by a single pass through only 56 mm of gain material at a 10 Hz repetition rate. The amplified broad bandwidth of 10.8 nm affords recompression to a 230 fs pulse duration following amplification. This novel system is a promising alternative to the RA as a nonlinear preamplifier for compact, high intensity, Yb:YAG CPA laser using DPPSL systems.

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