2014 Fiscal Year Research-status Report
異種ファイバレーザーのコヒーレント合成による高繰返し極短パルス光源の開発
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25390105
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉富 大 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (10392680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳥塚 健二 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 研究グループ長 (30357587)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | フェムト秒 / 超短パルスレーザー / アト秒 / ファイバレーザー / 同期 / コヒーレント合成 / イッテルビウムファイバー / エルビウムファイバー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超短パルス光源は、光と物質の相互作用における超高速なダイナミクスを明らかにするツールとして、必要不可欠なものであり、高繰り返し性・極短パルス性を有する光源が望まれている。さらに、低コスト・省エネ・高安定性の観点から、ファイバレーザーをベースとした極短パルス光源の実現が期待される。本研究では、異なる媒質（波長）のファイバレーザーのコヒーレント合成を用いて、低コスト・省エネで高安定な高繰り返し極短パルス光源を実現することをめざしている。
平成２６年度は、より高安定な２波長同期光源の実現のために、共通シード光の波長変換により、エルビウムファイバの利得波長1500 ～ 1600 nmとイッテルビウムファイバの利得波長1000 ～ 1100 nm の２波長光を得る方式を用いた。共通シードとして、全ファイバ型構成によるエルビウムファイバモード同期レーザーを開発した。非線形偏波回転モード同期を行うために、インライン型の偏波コントローラを用いて、全ファイバ型を実現している。高安定で高出力な正常分散領域で動作を行い、1 nJ/pulse, 164 fs を得ている。さらに、自己相似増幅法を用いた全ファイバ型エルビウムファイバ増幅器を開発し、帯域を広げながら増幅を行った。シングルモードファイバによる圧縮によって、全ファイバ構成で、2.5 nJ/pulse, 41 fs のパルスを得ることに成功した。
さらに、２波長同期光の実現のために、増幅器をパラレル化し、片方の増幅器からの光を高非線形ファイバ（住友電工）に通して波長変換し、イッテルビウムファイバのシード光を得た。FROG 測定により、パルス形状をしていることを確認している。今後、イッテルビウムファイバ増幅器を開発し、２波長の増幅パルスを得て、コヒーレント合成による極短パルス発生をめざす。
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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
同期した２波長光パルスの発生まで実現できており、今後、増幅とコヒーレント合成を行うことで目的を達成できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、２波長光の増幅と広帯域化を行い、コヒーレント合成を行い、極短パルスの発生をめざす。
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| Causes of Carryover |
次年度の実験計画について、当初想定より大きな予算が必要であることが見込まれ、本年度研究費の一部を次年度に充当したいと考えたから。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
２波長光の増幅およびコヒーレント合成の実験に必要となる物品の購入に充てる。
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