2009 Fiscal Year Annual Research Report
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21656014
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 俊一 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (30162431)
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| Keywords | レーザー加速 / 偏光 / プラズマフリー |
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| Research Abstract |
光ビームの光軸方向電場(縦方向電場)を用いる粒子加速は、現在のキロメートルに及ぶ巨大施設を、わずか数メートルの大きさに縮小できる可能性を有している。偏光が放射状に分布した新しいタイプのレーザービーム(径偏光ビーム)を用いると、プラズマを用いないレーザー粒子加速に不可欠な光軸方向電場を、容易にかつ高強度で発生させることが可能であると期待されている。本研究では、径偏光発生技術をフェムト秒レーザーに適用して、強い光軸方向電場を発生させ、プラズマ不要のレーザー加速の原理検証を目指している。そのためには、十分な性能を有する光源の開発が不可欠であり、本年度は多重リング構造を持つ径偏光ビームをレーザー共振器から直接発生させる方法の原理検証実験を行った。レーザー光ビームの横モードが利得あるいは損失の空間分布に強く依存することを利用し、共振器に用いる反射鏡として偏光選択性を有し、また反射率が空間的に変調されたものを使用することによって横モードの選択を行った。その結果、反射率の低い領域では強度が低くなるような横モードが選択的に発振すること、また横モードの次数はレーザー共振器の長さを変えることにより選択可能であることが実証された。本方法は、反射鏡の反射波長領域を調整することによって別の波長で発振するレーザー媒質に対しても有効であり、利得幅が広く超短パルスレーザーを発生できる媒質でのレーザー発振の実現が期待される。
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