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

2021 年度 研究成果報告書

• 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
• 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

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．

自由記述の分野

レーザー工学

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．