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青山 誠; 山川 考一; 赤羽 温; Ma, J.; 井上 典洋*; 上田 英樹; 桐山 博光
Optics Letters, 28(17), p.1594 - 1596, 2003/09
被引用回数：263 パーセンタイル：99.25(Optics)チャープパルス増幅法(CPA法)の進展により、近年、極短パルス・超高ピーク出力レーザーの性能は飛躍的に向上しており、10
W/cm
を超えるレーザー集光強度が達成されている。実験室サイズのレーザーシステムで、より高いピーク強度を達成するために、われわれはペタワット(PW)チタンサファイアレーザーシステムの開発を行っている。この達成のためには大口径チタンサファイア増幅器における寄生発振の抑制と理論限界での高効率増幅、そして30fsまでパルス幅を再圧縮する技術の開発が不可欠となる。本PWチタンサファイアレーザーシステムは、これまでに開発された100TWチタンサファイアレーザーシステムから得られるレーザー光を直径8cmのチタンサファイアブースター増幅器によりPWレベルまで増幅するよう構成されている。このような大口径増幅器で高効率増幅を達成するには、寄生発振の制御が不可欠となり、このためチタンサファイアと同等の高屈折率(n=1.7)を有する熱可塑性プラッスチックを結晶の周囲にクラッディングとして用いる技術を開発した。その結果増幅実験では、励起エネルギー65Jに対して37.4Jを達成した。ここで得られた増幅効率はグリーン光で励起されるチタンサファイア増幅器の理論限界に及ぶ。また、パルス圧縮後に30fsのパルス幅を得るため、溝本数が異なる回折格子をそれぞれパルス伸張器と圧縮器に用いて、レーザーシステムの高次分散補償を行った。実験で得られたレーザー光のパルス幅は32.9fsであり、これによりピーク出力0.85PWを達成した。このピーク出力,エネルギーはチタンサファイア結晶を用いたレーザーシステムでは世界最高性能である。本システムの詳細な報告を論文に発表する。
山川 考一; 青山 誠*; 松岡 伸一*; 宅間 宏*; C.Barty*; D.Fittinghoff*
IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 4(2), p.385 - 394, 1998/00
被引用回数：21 パーセンタイル：74.43(Engineering, Electrical & Electronic)High Field Physicsと呼ばれる新しい光量子科学分野における様々な基礎・応用研究を目的に、極短パルス・超高出力T
レーザーの開発を進めている。ここでは、最近開発に成功した世界最短パルス幅(16fs)のピーク出力10TW、繰り返し数10Hzのチタンサファイアレーザーシステムと現在開発中の世界最大級のピーク出力100TW(0.1PW)、パルス幅20fs、繰り返し数10Hzのチタンサファイアレーザーシステムを中心に、本Tレーザー開発において最も重要となる極短パルス(パルス幅~10fs)レーザー光の発生とその増幅過程におけるレーザー制御技術の現状について紹介すると共に、更なるピーク出力の向上と短パルス化についても言及する。
山川 考一; 青山 誠*
応用物理, 67(9), p.1072 - 1073, 1998/00
1991年、自己モード同期によるチタンサファイア(Ti:S)発振器が開発され、従来の色素レーザー等に比べて、簡便に、より安定した高出力極短パルスレーザー光の発生が可能になった。共振器内に分散補償用のプリズム対を挿入することで、パルス幅10fs台のレーザー光を発生する発振器も開発されている。一方、1994年にハンガリーとオーストラリアの研究グループによりチャープミラーと呼ばれる分散補償用の誘電体多層膜ミラーが開発され、サブ10fsのパルス幅を有する発振器も登場し始めた。本稿ではチャープミラーを用いた極短パルス発振器に関する現状と、その応用について解説する。
山川 考一; 青山 誠*; 伊藤 民武; C.Spielmann*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 35(8A), p.989 - 991, 1996/00
被引用回数：1 パーセンタイル：8.28(Physics, Applied)高出力レーザーシステムの発振器に用いられる極短パルスチタンサファイアレーザーには高い安定性と小型化が望まれている。我々は本発振器の全固体化をパルス幅10フェムト秒領域の動作で世界で初めて達成した。極短パルス光の発生方法としてチャープミラーによる分散補償技術を採用し、装置の小型化と高安定性を目指した。これらの結果、励起入力4Wにおいて、パルス幅9.5フェムト秒、出力230MWの安定したレーザー光が得られた。
