2022 Fiscal Year Annual Research Report
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21H01850
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高橋 栄治 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (80360577)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 数サイクルレーザー / アト秒パルス発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水の窓域を連続スペクトルでカバーし，且つナノジュールの出力を持つ単一アト秒パルスを得る為に，キャリアエンベロープ位相 (CEP) が安定化された出力 100 mJクラスの数サイクル中赤外レーザーをDC-OPA法を用いて開発した．
昨年度実施したシングルポンプの BiBO DC-OPA の結果，サブ2サイクルのパルス幅を実現できるスペクトル増幅帯域を実現できたことから，今年度は得られた光パルスの諸特性（強度分布，集光性能，出力安定度，キャリアエンベロープ位相:CEP）の評価，及びパルス圧縮実験を行った．単一アト秒パルス発生において CEP の安定度が重要となることから，パルス圧縮器として大口径無水石英及びサファイヤ結晶の二つをテストし，CEP に外乱を与えずパルス圧縮を実現した．パルス圧縮の結果，中心波長 1.7 um においてパルス幅 10 fs 得ることに成功した．f-2f 干渉計を用いた CEP の評価実験において，シングルショット下での CEP 安定度 210 mrad rms を達成した．また M^2 ~ 1.2 であり良好な集光性能を持つことも確認された．今年度の研究実績により開発を完了したレーザースペックをまとめると以下となる．中心波長: 1.7 um, 出力エネルギー 102 mJ, M^2 ~1.2, パルス幅 10.6 fs (サブ2サイクル@1.7 um)，ピークパワー: 10 TW, CEP安定度: 210 mrad rms.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画の大きな目的であった TW 級出力を持つ数サイクルレーザーの開発を完了し，予定通り高次高調波発生実験に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
開発した数サイクルレーザーを用いた高次高調波発生実験を行う．まず高調波連続スペクトルの CEP 依存性を測定・評価する事で開発した数サイクルレーザーの CEP 制御性を確認すると共に，高調波の出力スケーリングに向けた基本データーの取得に取り組む．
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