高出力超短パルスレーザーシステムにおける光学系の最適化設計

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本研究において申請者は超高強度・超短パルスレーザーシステムの光学設計に関する研究を行い,主に次の成果が得られた。(1)短波長化を中心として,単軸非線形光学結晶KDP,BBO,CLBO及びKBBFの分散及び超短パルス光の発生を研究した。特に結晶中における群連度不整合及び分散がレーザー光のパルス幅及び波長変換效率に与える影響について評価し,結晶における位相変調や自己収束,レーザー損傷などを検討した。また,これらの結晶において自己圧縮第2高調波発生の可能性も討議した。更に,CLBO結晶を用いたピコ秒ガラスレーザーの第2及び第3高調波発生の実験を行った。(2)高出力を実現するために,組み合わせ型パルス圧縮用の大型回折格子を考察し,それに関する光学設計を行った。また,Misaligned場合のチャープパルス増幅法によるパルス圧縮に関する理論を検討し,不完善な回折格圧縮器によるパルス幅の広がり及び歪みも検討した。更に,Morie縞技術を導人し,組み合わせ型回折格子圧縮器の制作方法を考察した。これらの研究により,より高出力大口径の超高強度超短パルスレーザーシステムにおける最も重要な課題を解決することが可能となる。今後,組み合わせ型圧縮器の高效率化,実用化などを再に進む必要がある。