電子・光励起オゾン光学素子の開発　ー１ｃｃの素子でｋＪレーザーを制御ー

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これまでに、オゾン混合酸素ガスと深紫外レーザーを用いて、ナノ秒レーザーに対して1ｋJ超の高耐力かつ平均回折効率96％のガス媒質回折格子の開発に成功した。これらは昨年度までに達成した、屈折率変調構造書き込み深紫外レーザーとその構築光学系の改良およびガス生成効率の向上、ガスフローの安定化等による成果である。実用化の観点からは回折後のレーザー光波面品質が保持されていることも重要であり、今年度はこれらの改良を踏まえた上での回折波面への影響を測定し評価した。評価には波面精度λ/10程度のプローブレーザーを用い、回折格子通過後の１次回折光の波面を測定した。結果、回折波面はガスフローの影響を受けず元のλ/10程度の波面品質を維持していることが確認できた。また損傷閾値に近い高強度レーザー照射条件化であっても、同様に波面品質を維持しており、媒質中で形成される屈折率変調構造に影響はないことが確認できた。これらの成果は当初計画していた既存の高強度・高出力レーザーシステムの小型化のみならず、高品質かつ高耐力、低損失という特性を生かした新たな光学素子としてレーザー光応用技術に貢献できると考えられる。現在、その応用例として、共振器内部で増強した光を外部に取り出す光スイッチとしての利用を想定した実験を開始した。これは従来の光学素子では損傷閾値、損失、スイッチスピードの問題で不可能とされた問題であったが、実現できれば新たな共振器を用いた光増強技術になると考えられる。