高出力,短パルスYb:YAGモード同期レーザーの開発

Development of high average power, femtosecond modelocked Yb:YAG laser

小菅 淳  ; 越智 義浩; 岡田 大; 田中 桃子; 森 道昭; 桐山 博光; 永島 圭介

Kosuge, Atsushi; Ochi, Yoshihiro; Okada, Hajime; Tanaka, Momoko; Mori, Michiaki; Kiriyama, Hiromitsu; Nagashima, Keisuke

高平均出力のフェムト秒パルスレーザーは工業用のレーザーとしても理科学応用のレーザーとしても大変魅力的なレーザーであり、世界中で研究開発が行われている。高出力化において、従来のロッド型やスラブ型のレーザーでは熱の問題が発生するが、本研究では非常に薄いレーザー媒質を用いることで問題を解決した。本シンポジウムでは、高平均出力Yb:YAG薄型ディスクレーザーの開発についての発表を行った。この薄型Yb:YAGディスクの厚さは約200mでとても薄く、直接ヒートシンクにマウントされ、反射型ミラーとして用いられる。そのため高効率な排熱及び理想的には1次元方向の温度分布を作ることにより熱的な諸問題を軽減することが可能になる。本研究では、過飽和吸収ミラーとLBO結晶を用いた2次の非線形ミラーを用いてモードロックパルス発生に成功した。

Femtosecond laser source with high average power are attractive tools for industrial and scientific applications and its research and development are done all over the world. The thin disk laser which has a very thin disk gain medium solves the thermal problems occurring in conventional high power rod and slab lasers. In this presentation, we developed a high average power diode-pumped Yb:YAG thin disk oscillator. The thickness of the thin disk gain medium is 200 micrometers and it is mounted directly onto a heat sink and used in reflection. The heat flow is mainly one dimensional towards the heat sink, which significantly reduces thermal problems. We demonstrated the passively mode locked thin disk Yb:YAG laser using a saturable absorber mirror (SESAM) and a second harmonic nonlinear mirror (NLM) technique with a LBO crystal.