チタンサファイアレーザーにおける10fs光パルスの発生と増幅

山川 考一

レーザー学会研究会報告, 00(RTM-96-29), p.27 - 33, 1996/11

我々は、高輝度・極短パルスレーザーを用いた様々な応用研究を目的として、ピーク出力100TW,パルス幅20fs,繰返し数10Hzで動作するチタンサファイアレーザーシステムの開発を進めている。発振器からの光パルスは、シリンドリカルミラーを用いたパルス拡張器によって約100,000倍の1nsにまで拡張される。パルス幅の拡張されたチャープパルスは、再生増幅器により最大13mJにまで増幅され、その後、再生増幅器からの出力光は4パス増幅器に抽入される。本増幅器では、Nd:YAGレーザーの励起入力760mJに対し、出力エネルギー280mJが得られる。この段階でパルス圧縮を行うことにより、10TW級の出力を達成する予定である。その後、4パス増幅器からの出力光は、全出力エネルギー7JのSHG Nd:YAGレーザーで励起される2パス増幅器に抽入される。2パス増幅器からの増幅光(~3.5J)は真空中に配置された回折格子対よりなるパルス圧縮器でパルス圧縮される。パルス圧縮器の全体効率が約60%であると予測されるので、パルス圧縮後の出力エネルギーとして~2J/パルスが期待できる。