High energy femtosecond light source by phase-locked mode-locked multicore fiber laser

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1.可飽和吸収体による位相同期モード同期Yb添加7コアマルチコアファイバー(MCF)レーザーについて、分散制御によるモード同期の高品位化、高度化を目指した。発振器内に透過型回折格子対を配置し、まずは全体の分散をほぼゼロ分散としストレッチドパルス動作を試みた。出力2.0 W、繰り返し周波数 34.4 MHz、パルスエネルギー58nJ を得た。しかしスペクトル幅は拡大せず、ストレッチドパルス動作には至っていない。またin-phase モードを選択励振できていない。高次スーパーモードに関しても吸収飽和し発振してしまっているためで、飽和フルエンスがより高い可飽和吸収体が位相同期には必要であることを明らかにした。2.MCFのスーパーモード間で群速度が異なることを用いた時間領域モード選択の実証を目指し、まずYb添加マルチモードファイバー(MMF)を用いた能動モード同期レーザーを構築し、時間領域モード選択実験を行った。直径19ミクロンのYb添加MMFと音響光学変調器(AOM)を用いてリング共振器を構築し、変調周波数掃引により空間モードが明瞭に変化することを観測した。モード同期の起きる変調周波数の範囲が約11kHzであり、計算値の約10kHzとほぼ一致していることを確認した。モード同期が不安定で空間モードの純度も不十分なことから、自由空間部からファイバー部への再結合でモード混合が起きていることが考えられ、更に高度な共振器設計が必要という今後の課題を得た。