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

采用掺镱介质的高输出、高能量超短脉冲光源及放大器的开发

• 批准号: 09J08368
• 负责人: 戸倉川 正樹
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J08368/
• 关键词: 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

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)非線形シュレディンガー方程式を用いた実験結果の解析、(2)薄型ディスクレーザーの発振実験、(3)利得媒質とヒートシンクの接合方法の開発を継続して行い、より一層の短パルス・高出力化のための光源開発研究を進めた。(1)の数値計算においてはより詳細なシミュレーションが可能となり、実験で得られたパルス波形、スペクトル波形と計算結果が非常によく一致することが示され、短パルス発振の限界を考察するうえで大きな進歩が得られた(来年度中に投稿を予定)。(2)(3)においてはドイツのハンブルグ大学との共同研究を進め、結晶とヒートシンクの接合およびレーザー発振に成功し、Yb:Y2O3セラミックレーザーにおいて、140W励起で連続発振出力70Wを得ることに成功した、,これはYb:Y2O3セラミックレーザーにおける世界で初めての薄型ディスクレーザー発振の報告である(本年度中に国際誌に投稿予定)。またこの出力は前年度までに行った数値計算からモード同期発振に必要とされると予想される出力値を超えており、モード同期発振のおいても今後の一層の進展が見込まれる。研究実施計画書では連続発振およびSESAMモード同期の実現を目指すとしていた。連続発振においては大きな進展があり当初の予測を超える出力と効率を得ることに成功した。前述のとおりSESAMモード同期発振に関しても、連続発振実験において問題となっていた結晶とヒートシンクの接合問題は解決されたので、今後に非常に大きな進展が期待できる。

This research aims to develop high-efficiency and high-output ultra-short optical light sources. During the year, we will continue to study (1) the analysis of the practical results obtained by using the non-linear Silirendamer equation,(2) the vibration performance of thin optical devices,(3) the development of the bonding method between the medium and the optical device, and the development of a light-source with a short length and high output power. (1)The calculation of the number of values is based on the detailed calculation of the waveform and the calculation results of the waveform. The calculation results are very consistent. The limit of the vibration is examined. The progress is determined in the coming year. (2)(3) Joint research between Yb: Y2O3 and Yb: Y2O3 was carried out successfully, and the joint vibration of Yb: Y2O3 and Yb: Y2O3 was successfully excited by 140W and the vibration of Yb: Y2O3 was successfully excited by 70W. The joint vibration of Yb: Y2O3 and Yb: Y2O3 was successfully excited by 140W and the vibration of Yb: Y2O3 was successfully excited by 140 W. The output value of the previous year is calculated according to the requirements of the synchronous vibration, and the progress of the next layer is shown. The study implementation plan provides guidance on the implementation of synchronous vibration and SESAM. The results of the initial test are as follows: The aforementioned problems of synchronous vibration and continuous vibration are solved, and great progress is expected in the future.

项目成果

Continuous-wave and mode-locked lasers on the base of partially disordered crystalline Yb3+:{YGd2}[Sc2](Al2Ga)O12 ceramics.

• DOI: 10.1364/oe.18.004390
• 发表时间: 2010-03
• 期刊: Optics express
• 影响因子: 3.8
• 作者: M. Tokurakawa;H. Kurokawa;A. Shirakawa;K. Ueda;H. Yagi;T. Yanagitani;A. Kaminskii

LD直接励起フェムト秒Yb添加セラミックレーザー

LD直接泵浦飞秒掺镱陶瓷激光器

• 发表时间: 2009
• 作者: 戸倉川正樹;白川晃;植田憲一
• 通讯作者: 植田憲一

Yb^<3+>添加薄型ディスク媒質を用いたカーレンズモード同期レーザーの開発

使用Yb^<3+>掺杂薄盘介质研制克尔透镜锁模激光器

• 发表时间: 2010
• 作者: 戸倉川正樹;白川晃;植田憲一
• 通讯作者: 植田憲一

Estimation of Gain Bandwidth Limitation of Short Pulse Duration Based on Competition of Gain Saturation

基于增益饱和竞争的短脉冲宽度增益带宽限制估计

• 发表时间: 2010
• 作者: 戸倉川正樹;白川晃;植田憲一
• 通讯作者: 植田憲一

カーレンズモード同期Yb添加希土類三二酸化物レーザー

克尔透镜锁模掺镱稀土倍半氧化物激光器

• 发表时间: 2009
• 作者: 戸倉川正樹;黒川裕章;白川晃;植田憲一 R.Peters;S.T.Fredrich-Thornton;K.Petermann;G.Huber
• 通讯作者: G.Huber