Development of coherent combine technique of high power laser pulses and its diagnostics for generating few cycle laser pulse

高功率激光脉冲相干组合技术及其诊断产生少周期激光脉冲的发展

• 批准号: 21K04918
• 负责人: 岩崎 純史
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04918/
• 关键词: フェムト秒ファイバーレーザー; ピエゾ制御ミラー; 温度ドリフト; フェムト秒ファバレーザー; CFBG; パルス伸長器; 半導体光増幅器; コヒーレントビーム結合; フェムト秒レーザーパルス; コヒーレント結合; 位相; 数サイクルパルス

2021年度には実験室整備の遅れのため、レーザー装置の性能評価が遅れていたが、2022年度には実験室の整備を終え、レーザー装置の性能評価が開始できる状況が整った。2022年度には、まずこれまで構築したレーザーシステムの更新を行った。イッテルビウム(Yb)フェムト秒ファイバー発振器として非線形偏波回転によるモード同期レーザーを用いていたが、発振が不安定になる場合があるため、Figure-8型発振器を導入して常にパルス発振動作するようにした。また、一部の増幅器内の部材に不具合や透過バンド幅の不一致がみられたため、パルス伸長器をChirped fiber blagg grating（CFBG）から200mのPMファイバーに変更した。自己相関計による測定によって伸長後のパルス幅は約150 ピコ秒である。このパルスを用いて、高出力Ybロッド増幅器出力のコヒーレントビーム結合に着手した。具体的には、パルス伸長したレーザービームを、2021年度に構築したビーム分離光学系によって二つに分離して、まず増幅せずそのまま結合する試験を行った。2つのアームの片側にピエゾ制御ミラーとピコモータ制御したミラーを導入し、それぞれsub-nmと数 nmの制御に用いた。ピエゾミラーは1040 nmの波長の光1/2^8 周期の精度で原理的に動作が可能である。これらの光学系にガイドレーザーを導入して、合波後に干渉信号を10時間測定したところ、2つのアームの光路差自体に約100 nmのドリフトが見られ、主に環境の温度変化によるものと考えられる。そこで、今後は環境のドリフトの影響を抑えながら、結合制御系の構築と検証に着手する。

In 2021, the performance evaluation of the equipment in the maintenance room was completed, and in 2022, the performance evaluation of the equipment in the maintenance room was completed. In 2022, the construction of the new project will be carried out. In the case of non-linear polarization of the oscillator and non-linear polarization of the oscillator, when the oscillator is unstable, the Figure-8 oscillator is introduced into the oscillator. A part of the extender components are not combined with each other, and the extender is Chirped Fiber Blagg Grading (CFBG) from 200m to 200m. The correlation coefficient is about 150 seconds. This is a combination of high power amplifier and high power amplifier. In 2021, we will construct a separate optical system for the purpose of separation, expansion and integration. 2. Sub-nm and sub-nm are used in the control of the film. It is possible to operate with precision of 1/2^8 period of light at wavelength of 1040 nm. For example, the optical system is introduced into the optical system, and the interference signal is measured in 10 minutes after the wave is combined. The optical path difference of the optical system is about 100 nm, and the temperature of the main environment is changed. In the future, the impact of environmental pollution will be suppressed, and the construction and verification of the control system will be started.

项目成果

Development of lasers for the next 5 years

未来5年激光器的发展

• 发表时间: 2022
• 作者: SHIOJIMA Kenji;IMABAYASHI Hiroki;MISHIMA Tomoyoshi;Y. Miyamoto;Atsushi Iwasaki
• 通讯作者: Atsushi Iwasaki

高次高調波によるものづくり

使用高次谐波进行制造

• 发表时间: 2021
• 作者: Shiojima Kenji;Kawasumi Yuto;Yasui Yuto;Kashiwagi Yukiyasu;Tamai Toshiyuki;竹安隼哉，西田宗弘，角屋豊;Atsushi Iwasaki
• 通讯作者: Atsushi Iwasaki