数サイクル超短パルス光発生のための高パワーレーザーのコヒーレント結合と位相評価

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K04918
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 岩崎 純史 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30447073)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: ファイバーレーザー / レーザー加工 / アト秒パルス発生 / チャープパルス増幅 / コヒーレント結合

研究成果の概要

フェムト秒レーザーパルスのコヒーレント結合法によって、1 um帯域の2ビームを合波した。シード光となる具体的には、繰り返し周波数可変のフェムト秒レーザーチャープパルス増幅システムを構築し、そのパルスや増幅について評価を行った。また、パルス圧縮前のパルスを縦横偏光成分に分離したのちに合波を行いその評価を行った。チャプパルス増幅システムの構築では、波長帯の異なる自作、市販のフェムト秒発振器を試験し、増幅器としてラージコア、テーパー型等のファイバ増幅器を試験した。

自由記述の分野

レーザー分光学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高いパルスエネルギーを持つフェムト秒レーザーパルスは、レーザー加工や理化学研究において非常に重要なツールとなっている。ファイバーレーザー増幅器は、高いパルスエネルギーを安価に実現可能な要素技術であるが、例えば10μmコアのファイバーは、数10~100ピコ秒で2~5 μJ程度の破壊閾値を持つ。レーザー加工やアト秒パルス発生では100 μJ/pulse以上のエネルギーを持つレーザーパルスの発生が必要とされており、ファイバ増幅器を用いてレーザー加工やアト秒パルス発生に必要な100 μJ/pulse以上、またビーム結合によってさらなる高いエネルギーを可能とする道筋をつけた意義は大きい。