2009 Fiscal Year Annual Research Report
イッテルビウム添加媒質を用いた高出力・高エネルギー超短パルス光源及び増幅器の開発
Project/Area Number |
09J08368
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Research Institution | The University of Electro-Communications |
Principal Investigator |
戸倉川 正樹 The University of Electro-Communications, 大学院・電気通信学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 超短パルスレーザー / カーレンズモード同期 / Yb添加レーザー / セラミックレーザー |
Research Abstract |
本研究では高効率・高出力超短パルス光源の開発を目的とし、当該年度においては、(1)前年度までに得られた実験結果の理論的解析、(2)新規材料を用いた超短パルス光源の開発、(3)共振器計算コードの薄型ディスクレーザーへの拡張、(4)利得媒質とヒートシンクの接合方法の開発等を行い、より一層の短パルス化高出力化を目指した光源開発の基盤構築を行った。実験結果の理論的解析によって媒質の短波長側に存在する再吸収の存在が発振帯域を大きく制限している事がわかった。また共振器設計コードを共振器内のカーレンズ効果の大きさが数値的に評価できるよう、さらに薄型ディスクレーザーにも対応できるよう拡張した。これによって計算機上でより一層の短パルス化・高出力化の為のカーレンズモード同期共振器の設計、最適化条件が行えるようになった。 研究計画書課題(1)のパルス幅50fs以下、出力1W以上、光光変換効率30%以上の短パルス光源については、光光変換効率以外はほぼ達成され、上記共振器の最適化と励起光源をエミッタサイズー1×45μmの6WLDに変更すれば変換効率においても達成可能と考えられる。課題(2)の平均出力10W以上、パルスエネルギー1μJ以上、電気光変換効率20%以上のモード同期レーザーについては、当初SESAMモード同期薄型ディスクレーザーにより達成を予定していたが、上述のカーレンズ効果の計算より、薄型ディスクレーザーにおいてもカーレンズ効果が利用できる可能性が高い事がわかった。薄型ディスクレーザーでのカーレンズ発振は世界で初めての試みであり、独創性、実用性ともに非常に高い。現在薄型ディスクカーレンズモード同期レーザー共振器の基本設計、及び冷却用結晶ホルダー作製を終え、AuSn予備半田膜を利用した、ヒートシンクと結晶の接合方法の開発に着手している。
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Research Products
(9 results)
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[Presentation] Femtosecond diode-pumped Yb-doped crystal and ceramic lasers with high average power2009
Author(s)
M.Tokurakawa, A.Shirakawa, K.Ueda, H.Yagi, T.Yanagitani, A.A.Kaminskii, R.Peters, S.T.Fredrich-Thornton, K.Petermann, G.Huber
Organizer
18th International Laser Physics Workshop(invited)
Place of Presentation
Barcelona, Spain
Year and Date
2009-07-14
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