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西村 昭彦; 赤岡 克昭; 大図 章; 宇佐美 力*
Journal of Nuclear Science and Technology, 38(12), p.1043 - 1047, 2001/12
小型高効率レーザー開発のために熱レンズ計測を行った。レーザー媒質には高い飽和フルエンス特性をもつイッテルビウム含有リン酸ガラスを使用した。強励起光源には開発したフラッシュランプ励起フリーランニングチタンサファイアレーザーを応用した。ガラス表面での励起強度は800kW/cmを超え、半導体レーザー歴の模擬照射に十分な強度を得た。Shack-Hartmann型の波面計測センサーを発展させ、強励起したイッテルビウム発振器の熱レンズ効果測定に適用した。強励起したイッテルビウムガラスの透過波面を100Hzの高繰り返しで計測し、この波面をZernike係数に展開した。冷却過程においてフォーカス成分の冷却特性は非定常1次元熱伝導方程式の予測と一致し、熱レンズ効果の時間変化を明らかにすることができた。
西村 昭彦; 赤岡 克昭; 大図 章; 杉山 僚; 宇佐美 力*; 的場 徹
Advanced High-power Lasers (Proceedings of SPIE Vol.3889), p.414 - 419, 2000/00
強励起したイッテルビウムガラス内部に生じる熱レンズ効果をシャックハートマン型波面センターを用いて測定した。ジュールレベルの高エネルギーパルス発生のためにフラッシュランプ励起チタンサファイヤレーザーを開発した。励起波長915nmにおいてパルスエネルギー1J、パルス時間160msの高エネルギーパルスを行い、イッテルビウムガラス発振器から最大330mJ、スロープ効率は53%を得た。励起強度800kW/cmにおいて強励起したイッテルビウムガラスは強い熱レンズ効果が現れたが、その内部及び表面には損傷は認められなかった。熱レンズ効果測定のため強励起下のガラスを透過するHe-Neレーザー光の波面計測を行った。計測した波面を展開しZernike係数を求めたところフォーカス成分が支配的であり、励起後300msで完全に消失することが判明した。
西村 昭彦; 大図 章; 赤岡 克昭; 宇佐美 力*; 杉山 僚*; 的場 徹
電気学会光・量子デバイス研究会資料OQD-99-1-6, p.25 - 28, 1999/03
強励起可能な高エネルギーパルス励起レーザーを開発した。ゲイン媒質には高品質チタンサファイアロッドを用いXeフラッシュランプ励起により高エネルギーパルスを発生させた。この励起レーザーを用いて半導体レーザー直接励起が可能なイッテルビウムガラスの強励起発振試験を行った。励起波長915nmにおいてパルスエネルギー1J、パルス時間160msの高エネルギーパルスを行い、イッテルビウムガラス発振器から最大330mJを得た。発振スロープ効率は53%を得た。励起強度800W/cmにおいて強励起したイッテルビウムガラスは強い熱レンズ効果が現れたが、その内部及び表面には損傷は認められなかった。さらに熱レンズ効果測定のため強励起下のガラスを透過するHe-Neレーザー光の波面計測を行った。計測した波面を展開しZernike係数を求めたところ、3次のフォーカス成分が支配的であり、励起後30msで消失することが判明した。
西村 昭彦; 大図 章; 杉山 僚; 丸山 庸一郎; 有澤 孝; 宅間 宏; Nees, J.*; Biswal, S.*; Mourou, G.*; 大和田 進*; et al.
Technical Digest on CLEO'98, P. 177, 1998/05
レーザー上準位からの励起がなく量子効率が高い次世代超高出レーザー材料としてイッテルビウムガラスがある。30J/cmを超える高い飽和フルエンスを利用し、1.03ミクロンを中心とした幅広いバンド幅を活用して小型のレーザーシステムが可能となる。一方、この特性を最大限活かすためには半導体レーザー直接励起が必要となるが現時点ではコストの問題がある。このため、チタンサファイヤの長尺ロッドを用いてフラッシュランプ励起による高エネルギー励起光源を開発した。出力は793nmで12ジュール、920nmで6ジュールの高エネルギーパルスを得ることができた。発表ではレーザーの構造と発振特性について述べる。
西村 昭彦; 大図 章; 杉山 僚; 丸山 庸一郎; 有澤 孝; 宅間 宏*; Nees, J.*; Biswal, S.*; G.Mourou*; Erickson, E.*; et al.
Solid State Lasers VII, 3265, p.234 - 241, 1998/00
レーザー発振上位準位からの励起がなく量子効率がイッテルビウムガラスは高い飽和フルエンスと1.03ミクロンを中心に幅広いバンド幅を持ち、半導体レーザーにより直接励起可能なため、小型・高効率のCPAレーザーとして有力な材料である。一方、この特性を十分生かすためには高強度の励起のロングパルスの励起が必要であるが、現在は1ジュールを超えるレベルのレーザーは存在しない。このためチタンサファイアの長尺ロッドを用いてフラッシュランプ励起による高エネルギーレーザーを開発した。フリーランニング発振器から793nm波長で12ジュール、920nm波長で6ジュールを得ることができ、イッテルビウムガラスCPAレーザーの研究開発に供することが可能である。