Yb:YAG thin-disk chirped pulse amplification laser system for intense terahertz pulse generation

高強度テラヘルツパルス発生を目的としたYb:YAG薄ディスクCPAレーザーシステムの開発

越智 義浩; 永島 圭介; 圓山 桃子; 坪内 雅明; 吉田 芙美子; 河野 七瀬; 森 道昭; 杉山 僚

Ochi, Yoshihiro; Nagashima, Keisuke; Maruyama, Momoko; Tsubouchi, Masaaki; Yoshida, Fumiko; Kono, Nanase; Mori, Michiaki; Sugiyama, Akira

高強度テラヘルツパルス発生を目的とした繰り返し周波数1kHzのピコ秒CPAレーザーシステムを開発した。本レーザーシステムではYb:YAG薄ディスクを増幅媒質として用いており、再生増幅器にて出力エネルギー10mJ以上、スペクトル帯域1.2nmのパルスが得られている。レーザーパルスはパルス圧縮器によりパルス幅1.3psに圧縮され、テラヘルツパルス発生に供された。結果、LiNbO中での光整流を介して中心周波数0.3THz、パルスエネルギー4Jのテラヘルツパルスを1kHzの繰り返しにて発生することに成功した。

We have developed a 1 kHz repetition picosecond laser system dedicated for intense terahertz (THz) pulse generation. The system comprises a chirped pulse amplification laser equipped with a Yb:YAG thin-disk amplifier. At room temperature, the Yb:YAG thin-disk regenerative amplifier provides pulses having energy of over 10 mJ and spectral bandwidth of 1.2 nm. The pulse duration achieved after passage through a diffraction grating pair compressor was 1.3 ps. By employing this picosecond laser as a pump source, THz pulses having a peak frequency of 0.3 THz and 4 J of energy were generated by means of optical rectification in an Mg-doped LiNbO crystal.