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chirped-pulse regenerative amplifier小川 奏; 赤羽 温; 青山 誠; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一
Optics Express (Internet), 15(14), p.8598 - 8602, 2007/07
被引用回数：21 パーセンタイル：68.17(Optics)イットリビウム(Yb)系のレーザー材料は、次世代のレーザーダイオード(LD)励起レーザー(DPSSL)用材料として近年盛んに研究が行われている。吸収帯域が広く長い蛍光寿命を持つYb系材料はLD励起に最適であり、高効率なレーザー動作が可能である。本研究は、そのようなYb系材料の1つであるYb:KYW結晶を増幅媒質として用いることで、高エネルギーと広帯域を維持しつつ1kHz以上の高繰り返しで動作可能なCPAレーザーの開発を目的としている。本実験では、Yb:KYW結晶を用いてLD励起低温冷却型再生増幅器の開発を行い、励起パルス幅0.5ms時において5.5mJの出力エネルギー(吸収エネルギー39mJ)と14%を超える光-光変換効率を得ることができた。
赤羽 温; 青山 誠; 小川 奏; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一
Optics Letters, 32(13), p.1899 - 1901, 2007/07
被引用回数：41 パーセンタイル：84.33(Optics)利得による狭帯域化現象を利用したダイオード励起低温冷却Yb:YAG再生増幅器を開発した。1.2nsパルス幅の周波数チャープしたシードレーザー光は再生増幅器内で増幅と同時にパルス圧縮され、外部でのパルス圧縮器なしに35ps, 8mJの増幅レーザー光が発生する。増幅光の第二高調波は実際にピコ秒2波長光パラメトリック増幅の励起光源として用いられた。
赤羽 温; 青山 誠; 小川 奏; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一
no journal, ,
高強度数サイクルOPCPAレーザーシステムの励起光源として、われわれは低温冷却Yb系結晶を増幅媒質としたCPAレーザーの開発を進めている。今回われわれは増幅結晶媒質にYb:YAGを用いた狭帯域再生増幅CPAレーザーを整備し、2ビーム励起方式OPCPAの有効性を検証する実験を行った。整備したレーザーシステムにおいては発振器からの中心波長1033nm,パルス幅80fsのレーザー光を1.2km偏波保存単一モードファイバーにより1.2nsにパルス幅伸張し、液体窒素温度冷却Yb:YAG結晶(25at.%)を用いた再生増幅器で増幅した。増幅後のエネルギーは最大8mJ、帯域幅は0.5nmでGain-Narrowingによりパルス幅は35ps程度が得られている。この増幅光をパルス圧縮器を介さず直接波長変換結晶に入力し、最大40%の変換効率で2倍波に変換してOPCPA実験の励起光に用いている。
赤羽 温; 青山 誠; 小川 奏; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一
no journal, ,
Gain-Narrowingを利用したLD励起のYb:YAG再生増幅器を開発した。チャープしたシード光を再生増幅器内で増幅しながらパルス圧縮することによりパルス圧縮器なしに
8mJのピコ秒パルスを発生可能である。本レーザーは位相整合を変更することにより波長間ギャップが50400nmと可変な高効率な2波長ピコ秒OPCPAの励起光源として使用可能であり、差周波混合プロセスを用いて2.621ミクロンの波長可変中赤外光発生への応用が期待される。
) chirped-pulse regenerative amplifier青山 誠; 小川 奏; 赤羽 温; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一
no journal, ,
高強度・数サイクルレーザーシステムの励起源として、Yb系結晶を増幅媒質とした広帯域CPAレーザーの開発を進めている。Yb系固体レーザーはLD直接励起と高い量子効率動作が可能であるため、電気-光変換効率が高く、高出力化が可能であり、レーザーシステムの小型化も容易である利点を持つレーザーシステムである。本研究では、高強度・数サイクルレーザーシステムの効率的な応用研究のために、励起源である広帯域Yb系CPAレーザーシステムのmJ以上の高エネルギー化と、1kHz以上の高繰り返し化を目指している。このため、レーザー媒質に繰り返し数1kHz以上に適した上準位寿命を持つYb:KYW結晶を採用し、レーザーシステムの開発を進めている。実験では、励起パルス幅0.5ms時、出力エネルギー5.5mJ(励起エネルギー39mJ)が得られ、このときの光-光変換効率は14.1%であった。本会議では、レーザーシステムの概要と実験結果について発表する。
赤羽 温; 青山 誠; 小川 奏; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一
no journal, ,
パルス圧縮器を用いないで高効率に直接OPCPAを励起するのに最適なLD励起狭帯域Yb:YAGチャープパルス再生増幅器を開発した。シード光は再生増幅器でのGain-Narrowingにより増幅と同時にパルス圧縮されるため、パルス圧縮機なしで7.5mJのピコ秒増幅レーザーパルスが得られた。実験ではOPCPAのシグナルに光を分割し、偏波保存シングルモードファイバーで1.2nsまでパルス伸張したものを再生増幅器のシード光として用いている。再生増幅器では液体窒素温度冷却されたYb:YAG結晶が狭帯域増幅媒質として用いられており、LD直接励起可能なため1kHzを超える高繰り返し動作にも対応可能である。増幅光の帯域は再生増幅器内のGain-Narrowingにより17nmから0.5nmまで狭帯域化35psまで圧縮されておりチャープ光のため増幅後のパルス幅も35ps程度まで圧縮される。波長変換後のパルス幅25psの2倍波はパルス圧縮機なしでOPCPAの励起光として使用可能である。実験ではさらに増幅光を用いて実際に2波長光パラメトリックチャープパルス増幅を行い、シグナル光帯域のうち850nmと1200nmの2波長成分が10
の利得で増幅されることを確認している。
赤羽 温; 青山 誠; 小川 奏; 辻 公一; 時田 茂樹*; 河仲 準二*; 西岡 一*; 山川 考一
no journal, ,
Gain-Narrowingをパルス圧縮に利用したダイオード励起低温冷却Yb:YAG再生増幅器を開発した。シードチャープ光は再生増幅器キャビティー内で増幅されるだけでなく時間的にパルス圧縮され、パルス圧縮器なしで8mJのピコ秒レーザーパルスが発生する。
岡野 泰彬*; 錦野 将元; 中原 将吾*; 時田 茂樹*; 升野 振一郎*; 橋田 昌樹*; 阪部 周二*; 中野 秀俊*; 河内 哲哉; 西村 博明*; et al.
no journal, ,
近年、超短パルスレーザー技術の発展に伴い、高輝度・超短パルス・単色X線発生及びそれらを利用した超高速現象の時間分解や生物学的応用に関する研究が進められている。現在、共同研究グループではX線照射による放射線影響の基礎過程研究のためにレーザープラズマX線を用いたマイクロビーム装置の開発を行っている。このようなX線利用研究においては、レーザーからプラズマX線への変換効率の改善は重要な研究課題の1つであり、数keVのエネルギーのX線発生効率の向上のために低密度ターゲットを用いた研究が行われている。今回、カーボンナノチューブを表面にコートしたターゲットを用いることによりX線変換効率の改善を目指し、高エネルギー単色X線発生実験を行った。
