大出力UVエキシマーレーザー用ファラデー回転子の開発

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UVファラデー回転子の開発研究は大きく分けて、大口径UVファラデー回転子および薄膜偏光子の開発と、UVファラデー回転子のKrFレーザーへの応用に分けられる。紫外線用薄膜材料の吸収係数の測定から蒸着技術の開発にいたる幅広い基礎的研究と、大電流高強度磁界発生装置の設計製作を前者は含み、後者には新しいレーザー制御技術としての偏光回転パルス列発生などを含んでいる。以下に研究成果の概要を列挙する。1)低損失で高い損傷強度を有する薄膜偏光子を製作するために、誘電体薄膜の光吸収係数を光音影効果を利用して測定し膜材料を決定した。我々の開発した測定法は1.5波長厚さの光学薄膜吸収をk<10^<-4>の低吸収まで定量計測が可能で、従来計測の200倍の感度を実現した。2)Sc_2O_3/Na_3AlF_3の25層構成で偏光子を製作し、入射角60度で直接偏光度1:200以上、透過率90%以上の性能を確認した。研究開発当初の透過率13%から大きく進歩し、レーザー損傷強度も2J/cm^2以上に改善された。3)合成石英の光学的均質性の向上を図り、10^<-5>以上を実現したい。4)大電流コイル、全固体素子磁場電源を製作し、2%以下の一様性で5kGを発生した。5)ファラデー回転性能を測定し、11x11cmの大口径ビームに対し、KrFレーザー波長である248nmにおいてレーザー用1方向伝播素子としての性能を確認した。6)共振器内部にファラデー回転子を挿入し、外部から短パルス直線偏光レザーを注入して、"偏光回転多重パルス発生"を行う新しいレーザー発振方式を開発し、10J出力レーザーから10nsパルスのパルス列を得ることに成功した。