超短パルスレーザーのコヒーレントビーム結合の研究

１．超短パルスの分割パルスファイバー増幅器(DPA)を構築した。結合器にはピストン位相差を補償できる能動型とし、増幅ファイバーは偏波保持Yb添加ファイバーを用いた。周波数分解光ゲート法(FROG)により２分割した各パルスのスペクトル位相を計測し、小信号増幅条件下でも増幅ファイバーの異方性の影響により高次分散に差が生じることを示し、計算した結合効率の低下分を実験と比較した。実際の実験で分割パルスのモード不整合により生じる結合効率の低下に比べ、十分小さいことを明らかにした。２．光学遅延路による超短パルスモード同期レーザーの時間領域パルス加算法を考案した。モード同期パルス列の偏光を位相変調器によりパルス毎に交代させ、光学遅延路を経て次パルスに結合させることで繰り返し周波数低減を行い、パルスエネルギー・ピークパワーを増大させる。47MHzのフェムト秒Er添加ファイバーレーザーを用い23.5MHzに分周しパルス加算を実証した。３．自己収束効果を取り入れたマルチコアファイバー中の非線形伝搬の数値計算結果から、交代位相モードは安定でコア数スケーリングできることを明らかにした。実際にYb添加7コアマルチコアファイバーを用いて交代位相モード選択励振を行った。また開発したMCF中の非線形伝搬のシミュレーションプログラムを用いて実際のファイバーのコア径の不均一性による影響を明らかにした。

１．超短パルスの分割パルスファイバー増幅器(DPA)を構築した。結合器にはピストン位相差を補償できる能動型とし、増幅ファイバーは偏波保持Yb添加ファイバーを用いた。周波数分解光ゲート法(FROG)により２分割した各パルスのスペクトル位相を計測し、小信号増幅条件下でも増幅ファイバーの異方性の影響により高次分散に差が生じることを示し、計算した結合効率の低下分を実験と比較した。実際の実験で分割パルスのモード不整合により生じる結合効率の低下に比べ、十分小さいことを明らかにした。２．光学遅延路による超短パルスモード同期レーザーの時間領域パルス加算法を考案した。モード同期パルス列の偏光を位相変調器によりパルス毎に交代させ、光学遅延路を経て次パルスに結合させることで繰り返し周波数低減を行い、パルスエネルギー・ピークパワーを増大させる。47MHzのフェムト秒Er添加ファイバーレーザーを用い23.5MHzに分周しパルス加算を実証した。３．自己収束効果を取り入れたマルチコアファイバー中の非線形伝搬の数値計算結果から、交代位相モードは安定でコア数スケーリングできることを明らかにした。実際にYb添加7コアマルチコアファイバーを用いて交代位相モード選択励振を行った。また開発したMCF中の非線形伝搬のシミュレーションプログラムを用いて実際のファイバーのコア径の不均一性による影響を明らかにした。