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Broadband nonlinear preamplifier for high-intensity femtosecond diode-pumped Yb:YAG hybrid chirped-pulse amplification laser system

高強度フェムト秒ダイオード励起Yb:YAGチャープパルス増幅のための広帯域非線形前段増幅

鈴木 将之; 桐山 博光; 大東 出; 岡田 大; 中井 善基; 織茂 聡; 佐藤 方俊*; 玉置 善紀*; 吉井 健裕*; 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; Nakai, Yoshiki; Orimo, Satoshi; Sato, Masatoshi*; Tamaoki, Yoshinori*; Yoshii, Takehiro*; Maeda, Junya*; Matsuoka, Shinichi*; Kan, Hirofumi*; Bolton, P.; Daido, Hiroyuki; Kawanishi, Shunichi

レーザー駆動小型照射装置には、小型で高強度,高繰り返しレーザー生成が要求される。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、小型で高強度,高繰り返しレーザー実現に最も近い媒質の一つである。一般に前段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等の問題点がある。われわれはこれらを解決するために、光パラメトリック増幅を用いた前段増幅器の開発を行った。小型高安定フェムト秒レーザー(波長1030nm,パルス幅200fs,出力0.47nJ,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。このレーザーパルスを圧縮した結果、パルス幅は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 reported the demonstration of an optical parametric chirped-pulse amplification (OPCPA) operating at 1030 nm. A total OPCPA output energy of 6.5 mJ (uncompressed) with gain exceeding of 10$$^{7}$$ has been achieved with a spectral bandwidth of 10.8 nm and a recompressed pulse duration of 230 fs. 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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