2008 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒Yb添加セラミックレーザー光源の最短パルス高強度化研究
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20340104
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
植田 憲一 The University of Electro-Communications, レーザー新世代研究センター, 教授 (10103938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白川 晃 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 助教 (00313429)
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| Keywords | セラミックレーザー / Yb添加超短パルスレーザー / 希土類酸化物 / カーレンズ効果 / thin-disk / disordered ceramic / 自己Qスイッチレーザー / 径偏光レーザー |
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| Research Abstract |
1. 異なる利得媒質であるYb:Y_2O_3とYb:Sc_2O_3を同一共振器内で用いる事によって利得帯域の拡大を実現し、パルス幅66fsにおいて出力1.5W、53fsにおいて1Wという結果を得た。これはYb添加系超短パルスレーザー光源からの直接発生における最短パルス発生であり、同時に100fs以下のパルス幅における最高出力であり。安価なLD直接励起という条件において短パルス性、高出力性、効率性に優れた光源を開発した。
2. セラミック媒質の代わりに単結晶材料を用いた実験を行い、1W以下の出力では超短パルスの発生においてセラミックス、単結晶という材料の違いにおいて大きな差が無い事を実験的に確認した。今後は高出力動作においての比較を行う予定である。
3. Iの光源開発において、非線形効果であるカーレンズ効果を取り入れた共振器設計コードを開発した。そのコードを用いての非線形効果による出力スケーリングリミット計算と、有限要素法を用いての熱的要因(熱レンズ、熱破壊等)によるスケーリングリミットの計算を行い、30W出力以上の高出力thin-diskレーザー光源の土台となる設計を行った。
4. 新材料、Yb^<3+>:(YGd_2)Sc_2(GaAl_2)O_12 disordered ceramicの開発に成功し、SESAMモード同期発振、及びカーレンズモード同期発振の実験に成功した。
5. フォトニック結晶ミラーを用いたマイクロチップ径偏光レーザーを開発した。径偏光レーザーは加工分野や医療分野において応用がある。今回開発したレーザーは非常に小型でシンプルな構成であり、パルス発振にも成功した。
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[Journal Article] Ba(Mg, Zr, Ta)O_3 : Nd^<3+>fine-grained ceramics : a novel laser-gainmaterial with disordered structure for high-power laser systems2009
Author(s)
A. A. Kaminskii. H. Kurokawa, A. Shirakawa, K. Ueda, N. Tanaka, P. Becker, L. Bohaty, M. Akchurin, M. Tokurakawa, S. Kuretake, Y. Kintaka, K. Kageyama, H. Takagi
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Journal Title
Laser Phys. Lett. 6
Pages: 304-310
Peer Reviewed
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[Journal Article] New nonlinear-laser effects in crystalline fine-grained ceramicsbased on cubic Sc_2O_3 and Lu_2O_3 oxides : second and third harmonic generation, and cascaded self-sum-frequency mixing in UV spectral region2008
Author(s)
A. A. Kaminskii, H. Rhee, H. J. Eichler, K. Ueda, T. Takaichi, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, J. Dong, H. Yagi, T. Yanagitani
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Journal Title
Laser Phys. Lett. 5
Pages: 109-113
Peer Reviewed
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[Journal Article] Nonlinear-laser χ^<(3)>- and χ^<(2)>-effects in fine-grained highly transparent optical Ba(Mg, Zr, Ta)O_3 ceramic and theirmicrohardness2008
Author(s)
A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, N. Tanaka, H. . J. Eichler, H. Rhee, K. Ueda, K. Takaichi, A. Shirakawa, M, Tokurakawa, J. Dong, Y. Kintaka, S. Kuretake, Y. Sakabe
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Journal Title
Phys. Stat. Sol. (a) 205
Pages: 1666-1671
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mechanical and optical properties of LU_2O_3 host-ceramics for Ln^<3+>lasants2008
Author(s)
A. A. Kaminskii, M. Sh. Akchurin, P. Becker, K. Ueda, L. Bohaty, A. Shirakawa, M. Tokurakawa, K. Takaichi, H. Yagi, J. Dong, Y. Yanagitani
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Journal Title
Laser Phys. Lett. 5
Pages: 300-303
Peer Reviewed
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[Presentation] Rare-earth doped disordered transparent Ba(Zr, Mg, Ta)O3ceramics(invited)2008
Author(s)
N. Tanaka, S. Kuretake, Y. Kintaka, K. Kagevama, H. Takagi, K. Ueda. A. Shirakawa. M. Tokurakawa, H. Kurokawa, A. A. Kaminskii
Organizer
4th LCS 2008
Place of Presentation
Shanghai, China
Year and Date
2008-11-11
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