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鄭 和翊; 加藤 政明; 松岡 史哲*; 丹羽 善人*; 丸山 庸一郎; 的場 徹; 有澤 孝
Optical Engineering, 39(1), p.320 - 322, 2000/01
被引用回数：5 パーセンタイル：30.91(Optics)半導体レーザー励起の高繰り返しNd:YAGレーザーシステムの開発について述べている。システムはマスター発振器と前置増幅器そして2台の主増幅器から構成されている。3台の増幅器はジグザグスラブ型レーザー結晶を内部に持ち、両サイドより励起される。このレーザーシステムは2Jのパルスエネルギーを100Hzの繰り返しで発生でき、そのときのビーム品質は回折限界の3倍程である。このレーザー出力は波長変換素子によりグリーン光に変換され、チタンサファイアレーザー結晶の励起に用いられる。
鄭 和翊*; 加藤 政明; 松岡 史哲*; 丹羽 善人*; 丸山 庸一郎; 的場 徹; 有澤 孝
Applied Optics, 38(21), p.4548 - 4551, 1999/07
被引用回数：8 パーセンタイル：43.11(Optics)半導体励起高繰り返しジグザグスラブNd:YAGレーザーシステムに関する論文である。同レーザーは高平均出力テラワットチタンサファイアレーザーの励起に用いられる。同レーザーは100Hz以上の繰り返し数で2Jのパルスを発生することのできる増幅システムと高調波(2次:532nm)発生用に開発された拡散接合KTP結晶とで構成されている。増幅システムは2台の増幅器をリング型に統合したユニークな構成となっており、60%という高いエネルギー抽出効率を実現している。また、グレートラッキングフリーの2つのKTP結晶を接合して作られた波長変換器では約50%、1Jのパルスエネルギーを100Hzの繰り返し数で実現している。
crystal for the second harmonic generation of high average power zigzag slab Nd:YAG laser鄭 和翊*; 加藤 政明; 松岡 史哲*; 丹羽 善人*; 丸山 庸一郎; 的場 徹; 有澤 孝
Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 38(1A-B), p.L35 - L37, 1999/01
被引用回数：6 パーセンタイル：32.55(Physics, Applied)高平均出力ジクザグスラブNd:YAGレーザーの第二高調波発生用に開発された拡散接合KTiOPO結晶(KTP)に関する論文である。二つの高品質KTPはz軸にそって接合されており、両者の結晶軸は接合後4分以内で一致していた。拡散接合により高品質で大型の結晶が実現され、高エネルギー高平均出力レーザーの波長変換がダメージフリーで行えるようになった。実験では2J100Hzの基本波が1Jのグリン光に変換されたが、これは50%の変換効率に相当する。
鄭 和翊; 丹羽 善人*; 加藤 政明; 丸山 庸一郎; 有澤 孝
Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 38(10), p.5885 - 5887, 1999/00
被引用回数：1 パーセンタイル：7.09(Physics, Applied)45度カットのロジウムドープのチタン酸バリウム結晶を用いたリング型位相共役鏡を開発した。位相共役鏡の外部ループには像転送用テレスコープ、ダブプリズムそして位相変調素子が含まれている。波長1064nmの200mJ@100Hzのレーザーパルスに対して安定な位相共役出力が反射率53%で得られた。この位相共役鏡はM
100と劣化したレーザービームに対しても十分な位相補正能力を有していることから、レーザーシステムの波面補正に適用できることが明らかになった。
丸山 庸一郎; 鄭 和翊*; 加藤 政明; 丹羽 善人*; 松岡 史哲*; 的場 徹; 有澤 孝; 大場 正規
Trends in Optics and Photonics;Advanced Solid-State Lasers, 26, p.45 - 48, 1999/00
高繰り返しチタンサファイアCPAレーザーのポンプ光源として全固体Nd:YAGグリーンレーザーの開発を進めている。グリーンレーザーはシングルモード発振器、4パス前置増幅器、リング型2パス増幅器、波長変換装置より構成されている。発振器で発生するTEM
のレーザー光は前置増幅器で増幅された後、リング型2パス増幅器でさらに増幅される。これらの増幅器は高いビーム質を維持するために互いに像転送光学系で結合されている。増幅されたレーザー光はもう1台の像転送光学系で波長を緑色に変換するための波長変換装置に転送される。波長変換用の非線形結晶には熱特性に優れたKTP結晶を2個拡散接合したものを使用した。接合した2個の結晶はお互いに約4分の位相ミスマッチが観測されたがこれはKTPの許容角度に比べて十分小さい。基本波のパルスエネルギーは繰り返し100Hzで2.1Jで、これを拡散接合したKTP結晶に入射することによって1Jの緑色光が発生でき、波長変換効率として約48%を得た。また緑色光の出力安定性は
1%と安定であった。さらにパルス幅は約70nsとなりチタンサファイア結晶のポンピングに最適な長さが得られた。
鄭 和翊*; 加藤 政明; 丹羽 善人*; 原山 清香; 丸山 庸一郎; 的場 徹; 有澤 孝
Optics Letters, 23(7), p.514 - 516, 1998/04
被引用回数：19 パーセンタイル：67.76(Optics)超高速、高分解能イメージング技術開発を目指して、数百W級の平均出力を有するX線発生用の短パルスレーザーの開発を行っている。この短パルスレーザーはkW平均出力のグリーンレーザーを必要とするため、半導体レーザー励起Nd:YAGレーザーの開発を行っている。現在このレーザーからの平均出力は最高251Wであり、パルスエネルギーは1.26Jである。このレーザー出力をLBO結晶による第2高調波発生により、105Wのグリーン光に変換した。このグリーン光の空間モードプロファイルは均一であり、短パルスレーザー用チタンサファイア結晶の励起に適していることがわかった。また現システムの半導体レーザーの出力を増大することによって、基本波平均出力400W、グリーン光200Wを達成できることが理論計算によって明らかとなった。
原山 清香; 赤岡 克昭; 鄭 和翊*; 加藤 政明; 丹羽 善人*; 丸山 庸一郎; 的場 徹; 有澤 孝; 宅間 宏*
JAERI-Conf 98-004, p.150 - 155, 1998/03
全固体高平均出力超短パルスレーザーの開発の現状について報告する。実験結果、計算結果を示し、問題点についての考察を行う。LD励起によるNd:YAGレーザーをポンプ源としたCPAマルチパス増幅システムを開発し、パルスエネルギー50mJを得ている。また、レーザー結晶内の熱歪みにより生ずるレーザー波面の乱れを補償するためのアダプティヴ・オプティックスを開発し、これを100fsの短パルスレーザーに適用し、波面歪みを補償前の0.78
(RMS)から0.15へと改善した。繰り返し数を上げる際、大きな問題になると思われる結晶内の熱については、熱コードを用いたいくつかの解析を行い、高平均入力時の結晶温度の評価を行っている。この結果、現在のシステムにもう一段の増幅器を付加することにしており、1~2TWのピークパワーが得られるものと期待している。
丸山 庸一郎; 鄭 和翊*; 加藤 政明; 丹羽 善人*; 原山 清香; 大場 正規; 的場 徹; 有澤 孝
Advanced Solid State Lasers, 19, p.310 - 313, 1998/00
原研では光量子科学研究の基盤技術としてチタンサファイアをレーザー媒質とする超高ピーク出力レーザーの研究開発を進めている。チタンサファイア結晶は緑色のレーザー光を吸収することによって波長が約800nmのパルス幅の短いレーザー光を発生させるため、高平均出力の超短パルスレーザーを実現するにはチタンサファイアが吸収する緑色の光を高繰り返しで発振できるような強力なポンプレーザーが不可欠である。これまで強力な緑色光は、フラッシュランプによってNd:YAG結晶のようなレーザー媒質を励起して赤外レーザー光を発生させ、これを波長変換することによって出していた。しかしフラッシュランプで発生する光の波長幅は広く、そのごく一部しかレーザー媒質に吸収されず、ほとんどが熱に変わってしまうため発振効率が低く、高い繰り返し発振が困難であった。そこで、原研では、超短パルスチタンサファイアレーザーのポンピング光源としてkHzオーダーの繰り返し数とkWオーダーの平均出力を目標に半導体レーザーで励起する全固体レーザーの開発を進め、現在、平均出力105W、パルスエネルギー0.62Jの緑色光を得ている。
鄭 和翊*; 加藤 政明; 丹羽 善人*; 原山 清香; 丸山 庸一郎; 的場 徹; 有澤 孝
Solid State Lasers VII, 3265, p.212 - 218, 1998/00
超高速、高分解能イメージング技術開発を目指して、kHz級の繰り返し数を有するX線発生用の短パルスレーザーの開発を行っている。この短パルスレーザーはkHz級の高平均出力のグリーンレーザーを必要とするため、全固体LD励起Nd:YAGレーザーとその波長変換の研究も同時に行っている。YAGレーザーは発振器と3台の増幅器から構成されるMOPAシステムであり、すべてのレーザー結晶はスラブ状でLDにより励起される。現在、基本波の最大出力は250W,200Hzであり、LBO結晶を用いた波長変換により105W,170Hzのグリーン光発生に成功している。今後このYAGレーザーの高エネルギー化及び、高繰り返し化を進めるとともに、高平均出力の短パルスレーザーの励起に用いる予定である。
丸山 庸一郎; 鄭 和翊*; 加藤 政明; 丹羽 善人*; 原山 清香; 大場 正規; 的場 徹; 有澤 孝
レーザー学会研究会報告, p.25 - 29, 1997/12
高繰り返し極短パルスレーザーは、高平均出力X線レーザー用ドライバー、レーザー加速技術の研究開発、X線を用いたイメージングやホログラフィーさらには超微細加工などへの応用が期待され研究開発が進められている。現在、高繰り返し極短パルスレーザーのポンピング光源としては、アークランプなどと音響光学スイッチを組み合わせた固体レーザーが多く使われている。しかし、そのパルスエネルギーは数十mJと低、極短パルスレーザーで高いピーク出力を得るためには一層の短パルス化などが必要である。極短パルスレーザーのポンピング用光源には、高繰り返し、高エネルギーとともに均一な空間強度分布、最適なパルス幅などが要求される。原研では極短パルスレーザーの利用を進めるためにその高繰り返し化、高平均出力化の研究開発を行っており、極短パルスレーザー並びにそのポンピングを目的とした半導体レーザーで励起される全固体Nd:YAGレーザーの研究を進めている。ここでは原研における全固体ポンプレーザーの開発の現状について報告する。
