2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of low-jitter pump source for stable optical parametric chirped-pulse amplification
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16K17541
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
宮坂 泰弘 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 研究員(定常) (20761464)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光パラメトリックチャープパルス増幅 / 光同期 / ファイバー / ナノ秒レーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光パラメトリックチャープパルス増幅（OPCPA）の出力を安定化するために、信号光から励起光を生成する光同期励起光の開発を行った。フォトニック結晶ファイバーにチタンサファイア発振器から得られる信号光を通すことで波長1064nmを含むパルスを生成した。光学定盤と発振器の間に樹脂断熱板を設置し、フォトニック結晶ファイバーへの入射パルスの偏光を自動制御する独自のフィードバック機構を構築することで、フォトニック結晶ファイバー通過後のスペクトル時間変化を大幅に抑制して安定に波長1064nmのパルスを得る手法を確立した。Yb添加ファイバー増幅とファイバーブラッググレーティングを用いたパルス伸長の結果、波長1064nm、パワー150mW、繰り返し80MHz、パルスエネルギー1.8nJ、パルス幅1.0nJのパルスを信号光から安定して作り出すことに成功した。帯域の異なるファイバーバンドパスフィルターを各増幅段に設置することで自然放出増幅光の発生を抑えるとともに、非線形効果によるスペクトル変化が生じないように増幅率の最適化を行った1064nmを効率的に増幅したファイバーから取り出したパルスのエネルギーを増幅するために、レーザーダイオード励起再生増幅器の設計と構築を行い、パルスエネルギー15ｍJ以上の出力を10Hzで得られた。ビームプロファイルを改善するために共振器内にアパーチャーを挿入することでビームプロファイルと出力エネルギーの安定性を改善することに成功した。
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