2014 Fiscal Year Research-status Report
省エネ型高出力超短パルスレーザの開発とスーパーコンティニウムの発生
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25390120
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
中村 真毅 茨城大学, 工学部, 准教授 (90323211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
曽根 宏靖 北見工業大学, 工学部, 准教授 (00333667)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | レーザー / フェムト秒 / 光ファイバー / イッテルビウム / YAGレーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々のこれまでに開発したYb:YAGセラミックレーザのモード同期発振の共振器系では、透過率1%OC使用時、励起パワー25 Wのとき、中心波長1050 nmにおいて、パルス幅543 fsで平均出力パワー3.10 W、繰り返し周波数76.9MHz、ピークパワー74.2 kWを達成した。今年度はこのパルスを低分散高非線形フォトニック結晶ファイバ（スーパーコンティニウムファイバ）に入射させ伝搬させることによりスーパーコンティニウム光を発生することが目標であった。そこで低分散ファイバを購入して、この低分散ファイバに光を導くためにミラーホルダ類とミラーそして集光対物レンズなどを購入した。そしてこれらを用いて低分散ファイバの導波実験を行った。しかし、レーザのビーム品質が悪く、長さ１ｍのファイバの透過率が最大でも１%程度しか得られず、レーザパルスのスペクトルは全く広がらなかった。ビーム品質の改善は難しい。以前プリズム系を分散補償に用いていたときには、ビーム質は良かったのだが、そのころのビーム質を取り戻すには、共振器系で分散補償に新しく用いたGTIミラーで構成している部分を、以前用いていたプリズムに交換して共振器系を組み直す必要性がある。しかし、効率の改善を行ったのを元に戻すのは、計画を逆行させることである。また、以前はｘ型共振器を組んでいたのに対し、現在はｚ型共振器を組んでいるため、以前のプリズム系分散補償系に組み直したところで、収差の生じ方などが変わるため、元のビーム質を得られる保証はない。結果としてビーム品質の改善は出来なかった。結果としてスーパーコンティニウム光を得ることが出来なかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
研究の目的として、まず光源としてモード同期Yb:YAGセラミックレーザの高出力化を行い、これから出力された超短パルスを低分散ファイバに通して、パルス圧縮し、この光をフィードバックして更に短いパルスを得ることが目的である。初年度に光源が出来たのだが、ビーム品質が悪く低分散ファイバでスーパーコンティニウム光を発生できなかった。我々はビーム質の良いモード同期エルビウムファイバレーザを保有しているのでこれを増幅することでスーパーコンティニウム光を発生させることが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
われわれの開発したYb:YAGレーザではビーム品質が悪く低分散ファイバでスーパーコンティニウム光を発生できなかった。我々はビーム質の良いモード同期エルビウムファイバレーザを保有しているのでこれを増幅することでスーパーコンティニウム光を発生させることが期待できる。増幅器の構築にあたっては、アイソレータ、高濃度エルビウム添加ファイバ、半導体レーザ電源、カップラー、フィルターなどの購入が必要である。
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| Causes of Carryover |
レーザのビームクォリティーが低くファイバ入射効率が極端に低くなったためスーパーコンティニウムの発生に至らなかったため、次年度に別のレーザを増幅する必要が生じ、これを実現するために予算を残さなければならなかったから。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
エルビウム添加ファイバ増幅器を製作する部品の一部購入費とする。
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Research Products
(1 results)
