• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

空間波長分布により利得狭窄を抑制した高出力超短パルスレーザーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K15192
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関名古屋大学 (2021)
大阪大学 (2020)

研究代表者

北島 将太朗  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80850544)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードレーザー / フェムト秒レーザー / 薄ディスクレーザー / 高出力レーザー / 半導体直接励起固体レーザー / 超短パルスレーザー / モード同期レーザー
研究開始時の研究の概要

高出力な超短パルスレーザーは微細精密加工などの産業分野をはじめ幅広い応用があるが、利得狭窄という現象により高い出力と短いパルス幅の両立はこれまで困難とされてきた。本研究ではこの利得狭窄を補償し、フェムト秒 (10-15秒)のパルス幅と高い出力を併せ持った超短パルスレーザーを開発することを目的とする。具体的には共振器中に回折格子を組み込んだ新規コンセプトの利得狭窄抑制レーザー増幅器を提案する。本研究ではまず利得媒質モジュールと励起光学系の開発を行い、次にそれらを用いた増幅器を構築することで本コンセプトの原理実証を行う。

研究成果の概要

本研究は利得狭窄を抑制し産業的に有用な高出力超短パルスレーザー光源を可能とする新規手法を提案するものである.数値解析の結果によって設計変更を余儀なくされ,研究期間中には実際の超短パルスレーザー増幅には至らなかった.しかしCW発振にてYb:KREW結晶を用いたレーザーとして最高の出力強度(138 W)を達成したうえ,7 kW/cm2の高い励起強度でも耐性を持つディスクモジュールを開発できたことは,高出力な超短パルスレーザー発振器及び増幅器の開発において大きな価値を持つと考える.今後は得られたディスクモジュールをもとに本来の目的である超短パルスレーザーの増幅とコンセプトの実証を目指す.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた高出力動作が可能なYb:KLuW薄ディスクレーザーモジュールを用いれば,これまで得られていなかったような広帯域な超短パルスレーザーの発振,増幅が高い出力レベルで達成できる.これらのレーザーは特殊な機械加工など産業用途において有用であるうえ,高いエネルギーを生かして高次高調波発生や非線形分光などの分野においても応用の幅を広げることができる.

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Kerr-lens mode-locked Yb:LuAG ceramic thin-disk laser2021

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Kitajima, Akira Shirakawa, Hideki Yagi, and Takagimi Yanagitani
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 46 号: 10 ページ: 2312-2315

    • DOI

      10.1364/ol.423865

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] タングステン酸塩利得媒質を用いた Thin-disk レーザー2022

    • 著者名/発表者名
      北島 将太朗、時田 茂樹、河仲 準二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第42回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi