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Peta watt class laser in Japan

日本におけるペタワット級レーザー

桐山 博光; 永島 圭介; 越智 義浩; 森 道昭; 田中 桃子; 笹尾 文崇; 小菅 淳 ; 岡田 大; 近藤 公伯; 匂坂 明人; 小倉 浩一; 西内 満美子; 福田 祐仁; Pirozhkov, A. S.; 神門 正城; 小瀧 秀行; 大東 出; 林 由紀雄; Bulanov, S. V.; 鈴木 将之; Bolton, P.; 大道 博行; 横山 淳; 河西 俊一; 山極 満; 余語 覚文; 田島 俊樹*

Kiriyama, Hiromitsu; Nagashima, Keisuke; Ochi, Yoshihiro; Mori, Michiaki; Tanaka, Momoko; Sasao, Fumitaka; Kosuge, Atsushi; Okada, Hajime; Kondo, Kiminori; Sagisaka, Akito; Ogura, Koichi; Nishiuchi, Mamiko; Fukuda, Yuji; Pirozhkov, A. S.; Kando, Masaki; Kotaki, Hideyuki; Daito, Izuru; Hayashi, Yukio; Bulanov, S. V.; Suzuki, Masayuki; Bolton, P.; Daido, Hiroyuki; Yokoyama, Atsushi; Kawanishi, Shunichi; Yamagiwa, Mitsuru; Yogo, Akifumi; Tajima, Toshiki*

高いピーク強度を有する超高強度レーザーの小型化に伴い、これらを利用した高エネルギー電子,イオン,陽子線発生といった高強度光利用研究が世界各国で活発に展開されている。これらの利用研究を推進するうえで重要な時間・空間制御技術開発について招待講演として報告する。ここでは、高強度レーザー光の時間制御技術として非線形増幅方式を用いた背景光の抑制技術,空間制御技術として回折光学素子を用いたビームの空間均質化技術、及び安定性向上のためのレーザー光路の自動制御化技術を行い、原子力機構保有の高強度レーザーに適用した結果について報告する。また、背景光の原因について考察した結果についても併せて発表する。また、高効率・高繰り返し動作が可能な次世代型のレーザー技術などについても紹介を行う。

We have developed a femtosecond high intensity laser system, which combines both Ti:sapphire chirped-pulse amplification (CPA) and optical parametric chirped-pulse amplification (OPCPA) techniques, that produces more than 30 J broadband output energy, indicating the potential for achieving peak powers in excess of 500 TW. With a cleaned high-energy seeded OPCPA preamplifier as a front-end in the system, for the final compressed pulse we found that the temporal contrast in this system exceeds 10$$^{10}$$ on the sub-nanosecond timescale before the main femtosecond pulse. Using diffractive optical elements for beam homogenization of 100-J level high-energy Nd:glass green pump laser in a Ti:sapphire final amplifier, we have successfully generated broadband high-energy output with near-perfect top-hat intensity distributions.

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