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

电子/光激发臭氧光学元件的开发 - 用1cc元件控制kJ激光 -

基本信息

批准号：
16J10986
负责人：
道根百合奈
金额：
$ 2.18万
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：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

到目前为止，我们已经成功开发出一种气体介质衍射光栅，该光栅屈服强度超过1 kJ，使用臭氧混合氧气和深紫外激光器的纳秒激光器平均衍射效率高达96%。这些成就是去年改进的结果，包括改进用于写入折射率调制结构的深紫外激光器及其光学系统，以及提高气体产生效率和气流稳定性。从实际应用的角度来看，保持衍射后激光束波前的质量也很重要，今年我们基于这些改进测量和评估了对衍射波前的影响。为了评价，使用波面精度约为λ/10的探测激光器来测量通过衍射光栅后的一级衍射光的波面。结果证实，衍射波前不受气流影响，保持了约λ/10的原始波前质量。此外，即使在接近损伤阈值的高强度激光照射条件下，也证实了波前质量也被类似地保持并且对介质中形成的折射率调制结构没有影响。这些成果不仅将按照最初计划使现有的高强度、高输出激光系统小型化，而且还将为激光应用技术作为一种利用高质量、高屈服强度和低损耗特性的新型光学元件做出贡献。认为是损失。目前，作为其应用的一个例子，我们已经开始进行实验，设想将其用作光学开关，将谐振器内部增强的光提取到外部。由于损伤阈值、损耗和切换速度等问题，这在传统光学元件中被认为是不可能解决的问题，但如果实现的话，这将是一种使用新谐振器的光增强技术。