新紫外波長可変レーザーを用いた全固体高出力超短パルスレーザーシステム

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09750065
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 猿倉 信彦 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (40260202)
• キーワード: 紫外結晶 / 波長可変 / 全固体レーザー / 超短パルス

研究概要

本研究では、新紫外レーザー媒質を用いた全固体波長可変レーザーシステムからの超短パルスの直接発生とその大出力を目的とする。我々はCe:LiCAFレーザーの共振器構成を工夫することにより、波長可変(282-314nm)のピコ秒パルスの直接発生を実現した。そして波長可変のCe:LiCAFレーザー増幅システムとNd:YAGレーザーの和周波発生により230nm付近での波長可変紫外光を発生させた。また、東北大の福田教授らとの共同研究により、Ce:LiCAFレーザーの大出力化の問題である大きな高品位結晶を実現し、60mJの高出力レーザーパルスの発生が実現された。これにより、Ce:LiCAFレーザーは紫外の該当波長領域において他のいかなる方法よりも簡便化かつ実用的光源であることが実証された。近年、三菱マテリアルの小松らが開発した新非線形結晶であるLi_2B_4O_7を用いることにより、Nd:YAGレーザーの第5高調波(213nm)などの安定な高エネルギー発生が可能となり、励起源としての可能性が検討できるようになった。いままで、Ce:LLFレーザーはKrFエキシマレーザー励起のみが報告されていたが、我々はNd:YAGレーザーの第5高調波で励起した紫外の波長可変ピコ秒Ce:LLFレーザーを実現した。以上のように、我々はCe:LLFやCe:LiCAFレーザーの新しい可能性を様々な形で追求しており、さらなる改良により飛躍的な性能向上がさらに期待できる。

研究成果

• [文献書誌] Nobuhiko Sarukura: "All-solid-state tunable ultraviolet sud-nanosecond laser with direct pumping by the fifth harmonic of an Nd:YAG laser" Applied Optics. 37巻. 6446-6448 (1998)
• [文献書誌] Zhenlin Liu: "High-pulse-energy,all-solid-state,ultraviolet laser oscillator using large Czochralski-grown ce:LiCAF crystal" Japanese Journal of Applied Physics. 37巻. L1318-L1319 (1998)
• [文献書誌] Zhenlin Liu: "Tunable ultraviolet short-pulse generation from a Ce:LiCAF laser amplifier system and its sum-frequency mixing with an Nd:YAG laser" Japanese Journal of Applied Physics. 37巻. L36-L38 (1998)
• [文献書誌] Zhenlin Liu: "All-solid-state tunable ultraviolet picosecond Ce^<3+>:LiLuF_4laser with direct pumping by the fifth harmonic of a Nd:YAG laser" OSA Trends in Optics and Photonics(Optical Society of America). Vol.19. 13-15 (1998)
• [文献書誌] Nobuhiko Sarukura: "Ultraviolet short pulses from an all-solid-state Ce:LiCAF master oscillator and power amplifier system" Optics Letters. 22巻. 994-996 (1997)
• [文献書誌] Zhenlin Liu: "Subnanosecond tunable ultraviolet pulse generation from a low-Q,short-cavity Ce:LiCAF laser" Japanese Journal of Applied Physics. 36巻. L1384-L1386 (1997)