フェムト秒Yb添加セラミックレーザー光源の最短パルス高強度化研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340104
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 植田 憲一 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (10103938)
• 研究分担者: 白川 晃 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 准教授 (00313429)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 薄型ディスクレーザー / カーレンズモード同期 / LD励起超短パルスレーザー

研究概要

複数のYb利得媒質を用いた複合利得媒質セラミック超短パルスレーザーを開発し、約53fsのパルス幅で1W以上の出力を得た。また高出力化の為に薄型ディスクレーザーを開発し、連続発振で70W出力が得られた。超短パルスレーザー構築・評価の為の各種計算コードの開発も行った。

研究成果

• [雑誌論文] Generation of radially and azimuthally polarized beams in Yb:YAG laser with intra-cavity lens and birefringent crystal (2011)
  • 著者名/発表者名: M.P.Thirugnanasambandam, Y.Senatsky, Ken-ichi Ueda
  • 雑誌名: Opt.Express 19 ページ: 1905-1914
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrashort pulse generation from diode pumped mode-locked Yb3^<+> : sesquioxide single crystal lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Tokurakawa, A.Shirakawa, K.Ueda, R.Peters, S.T.Fredrich-Thornton, K.Petermann, G.Huber
  • 雑誌名: Opt.Express 19 ページ: 2904-2909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous-wave and mode-locked lasers on the base of partially disordered crystalline Yb^<3+> : {YGd_2}[Sc_2](Al_2Ga)O_12 ceramics (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Tokurakawa, H.Kurokawa, Ae.Shirakawa, K.Ueda, H.Yagi, T.Yanagitani, A.A.Kaminskii
  • 雑誌名: Opt.Express 18 ページ: 4390-4395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diode-pumped ultrashort-pulse generation based on Yb^<3+> : Sc_2O_3 and Yb^<3+> : Y_2O_3 ceramic multi-gain-media oscillator (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tokurakawa, A.Shirakawa, K.Ueda, H.Yagi, M.Noriyuki, T.Yanagitani, A.A.Kaminskii
  • 雑誌名: Opt.Express 17 ページ: 3353-3361
  • 査読あり
• [雑誌論文] セラミックレーザー (2009)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 雑誌名: OplusE 33 ページ: 1262-1269
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient excitations of radially and azimuthally polarized Nd^<3+> : YAG ceramic microchip laser by use of subwavelength multilayer concentric gratings composed of Nb_2O_3/SiO_2 (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Li, K.Ueda, L.Zhong, M.Musha, A.Shirakawa, T.Sato
  • 雑誌名: Opt.Express 16 ページ: 10841-10848
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radially polarized and pulsed output from passively Q-switched Nd : YAG ceramic microchip laser (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Li, K.Ueda, M.Musha, L.Zhong, A.Shirakawa
  • 雑誌名: Opt.Lett. 33 ページ: 2688-2670
• [雑誌論文] 発展する高出力セラミックレーザー (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 雑誌名: 応用物理 77 ページ: 111-122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous-wave and Q-switched microchip laser performance of Yb : Y_3Sc_2Al_3O_12 crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Dong, K.Ueda, A.A.Kaminskii
  • 雑誌名: Opt.Express 16 ページ: 5241-5251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical and optical properties of Lu2O3 host-ceramics for Ln^<3+> lasants (2008)
  • 著者名/発表者名: A.A.Kaminskii, H.Rhee, H.J.Eichler, K.Ueda, T.Takaichi, A.Shirakawa, M.Tokurakawa, J.Dong, H.Yagi, T.Yanagitani
  • 雑誌名: Laser Phys.Lett. 5 ページ: 300-303
  • 査読あり
• [学会発表] Critical issues on ultra-high intensity solid state lasers, "Route toward Reality" (2011)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: JSPS Asian CORE Workshop on Next Generation Ultra-Short Pulse Lasers for High Field and Ultrafast Science
  • 発表場所: Wako-RIKEN, Japan (invited)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] Toward ultra intensity lasers (2010)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: 6th Laser Ceramic Symposium
  • 発表場所: Munster, Germany
  • 年月日: 20101206-20101208
• [学会発表] High power ceramic lasers, last 10 years (2010)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: Association of Asia and Pacific Physics Societies
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] ファイバーレーザーとセラミックレーザーの現状と展望 (2010)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: 強光子場科学研究懇談会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20100400
• [学会発表] Estimation of Gain Bandwidth Limitation of Short Pulse Duration Based on Competition of Gain Saturation (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸倉川正樹, 白川晃, 植田憲一
  • 学会等名: in ASSP 2010, paper AMB16.
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-02-03
• [学会発表] Femtosecond Diode-Pumped Yb-Doped Crystal and Ceramic Lasers with High Average Power (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tokurakawa, A.Shirakawa, K.Ueda, R.Peters, S.Fredrich-Thornton, K.Petermann, G.Huber, H.Yagi, T.Yanagitani, A.A.Kaminskii
  • 学会等名: Inter national laser physics workshop
  • 発表場所: Spain Barcelona, invited talk
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Broadband-gain Nd^<3+>-doped Ba (Zr, Mg, Ta) O_3 ceramic lasers (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Shirakawa, H.Kurokawa, M.Tokurakawa, K.Ueda, N.Tanaka, Y.Kintaka, S.Kuretake, K.Kageyama
  • 学会等名: 5th Laser Ceramic Symposium 2009
  • 発表場所: Bilbao, Spain (invited)
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] LD直接励起フェムト秒Yb添加セラミックレーザー (2009)
  • 著者名/発表者名: 戸倉川正樹, 白川晃, 植田憲一
  • 学会等名: 超高速光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 筑波招待講演
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] Physics on High Intensity Lasers (2009)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: Asian Summer School on Laser Plasma Acceleration and Application
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan (invited)
  • 年月日: 2009-08-17
• [学会発表] Continuous-Wave and Mode-Locked Laser Operations Based on Yb^<3+> : (YGd_2)Sc_2(GaAl_2)O_<12> Disordered Ceramic (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tokurakawa, A.Shirakawa, K.Ueda, H.Yagi, T.Yanagitani, A.A.Kaminiskii
  • 学会等名: in CLEO2009, paper CFO3.
  • 発表場所: Baltimore, USA
  • 年月日: 2009-05-31
• [学会発表] New era of high power solid state lasers, Ceramic Laser, Fiber Laser and Fiber Link of Frequency Standard in ILS/UEC (2009)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: ODG Spring Seminar
  • 発表場所: Chofu, Japan (invited)
  • 年月日: 2009-04-03
• [学会発表] 加速器・産業応用のための高平均出力高効率レーザー開発の進展 (2009)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: KEKレーザー科学推進室報告会
  • 発表場所: KEK大ホール
  • 年月日: 2009-02-04
• [学会発表] Ultra-Short Pulses from Diode-Pumped Yb^<3+>-Doped Crystal and Ceramic Lasers with High Average Power (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tokurakawa, A.Shirakawa, K.Ueda, R.Peters, S.Fredrich-Thornton, K.Petermann, G.Huber, H.Yagi, T.Yanagitani, A.A.Kaminskii
  • 学会等名: ASSP 2009, paper MC3
  • 発表場所: Colorado, U.S.A.
  • 年月日: 2009-02-01
• [学会発表] 高出力ファイバーレーザー、セラミックレーザーの研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: 光科学拠点東西合同シンポジウム
  • 発表場所: 日東京大学
  • 年月日: 2009-01-23
• [学会発表] Background of Ceramic Laser Research Works for Industrial and ScientificApplications (invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: 4th LCS 2008
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2008-11-11
• [学会発表] Ceramic laser development in ILS/UEC (invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: ASILS
  • 発表場所: Gwangju, Korea
  • 年月日: 2008-11-03
• [学会発表] Recent progress of ceramic lasers for ultrashort pulse generation (invited) (2008)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 学会等名: ICUIL
  • 発表場所: Tongli, China
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] Circular modes selection in Yb : YAG laser using an intracavity lens with spherical aberration (2008)
  • 著者名/発表者名: J.-F.Bisson, A.Shirakawa, K.Ueda, Yu.Senatsky
  • 学会等名: Laser Optics 2008
  • 発表場所: St.Petersburg, Russia
  • 年月日: 2008-06-24
• [学会発表] Concentration-Dependent Laser Performance of Yb : YAG Ceramics (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Dong, K.Ueda, H.Yagi
  • 学会等名: CLEO 2008
  • 発表場所: San Jose, CA, US
  • 年月日: 2008-05-08
• [学会発表] Diode-pumped sub 60-fs Kerr-Lens mode-locked Yb-doped sesquioxide combined ceramic laser (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Tokurakawa, A.Shirakawa, K.-i.Ueda, H.Yagi, T.Yanagitani, A.A.Kaminskii
  • 学会等名: CLEO2008, CFP6
  • 発表場所: San Jose, USA Oral
  • 年月日: 2008-05-04
• [図書] 現代物理学の世界高強度レーザー物理学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 総ページ数: 67-79
  • 出版者: ]
• [図書] 光科学の最前線2 (2009)
  • 著者名/発表者名: 植田憲一
  • 総ページ数: 40-41
  • 出版者: 「光科学の最前線」編集委員会編