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超高出力アプリケーション向けの新しいレーザ
June 27, 2013, Berlin--フェルディナンド・ブラウン高周波技術研究所(Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik)のダイオードレーザ研究の目標は未来の高エネルギーレーザアプリケーション。
これは、基礎科学、新しい医療応用、レーザ誘起核融合のツールとなる。将来、この技術を利用する大規模施設が全人類にクリーンで高効率のエネルギーを供給できるようになる。超高出力レーザシステムに必要となるレーザダイオードは、その性能だけでなく、ローコストで量産可能なものでなくてはならない。フェルディナンド・ブラウン高周波技術研究所(FBH)は現在、ライプニッツプロジェクトCryoLaserの一環として必要な設計と技術の最適化を行っている。フォトンあたりのコストが下がると、光パワー密度が高くなり、必要な材料が少なくてすむ。CryoLaserは新しい設計コンセプトを採用しており、凝固点(-73℃、200K)以下で動作するように最適化された新しい構造となっている。ダイオードレーザのパフォーマンスは、この温度で著しく改善されている。
FBHの研究者、Paul Crump氏がCLEOで行った招待講演によると、レーザバーの波長範囲は930～970nm。このようなダイオードレーザは、大型レーザ設備のYb添加結晶用励起光源の基本構成要素となっており、このレーザ設備ではペタワットクラスのピークエネルギー、ピコ秒のパルス幅を持つ光パルスが生成される。この励起光源の個々のレーザバーは予め光出力典型値を300～500Wとして、1.2msの光パルスを生成する。FBHのバーの最初のテスト、-50℃(223K)は、バーあたりピークパワー1.7kW、パルスエネルギー2J相当が得られ、世界最高の成果。今日まで、そのような励起エネルギーは、少なくとも5個のシングルバーから得られる光ビームをコンバインすることでしか達成できなかった。現在、FBHの研究チームは、これらのバーのEO変換効率50％を80％超にしようとしている。目標動作パワーは、バーあたり1.6kW。
(詳細は、CLEO hot topic招待講演)
これは、基礎科学、新しい医療応用、レーザ誘起核融合のツールとなる。将来、この技術を利用する大規模施設が全人類にクリーンで高効率のエネルギーを供給できるようになる。超高出力レーザシステムに必要となるレーザダイオードは、その性能だけでなく、ローコストで量産可能なものでなくてはならない。フェルディナンド・ブラウン高周波技術研究所(FBH)は現在、ライプニッツプロジェクトCryoLaserの一環として必要な設計と技術の最適化を行っている。フォトンあたりのコストが下がると、光パワー密度が高くなり、必要な材料が少なくてすむ。CryoLaserは新しい設計コンセプトを採用しており、凝固点(-73℃、200K)以下で動作するように最適化された新しい構造となっている。ダイオードレーザのパフォーマンスは、この温度で著しく改善されている。
FBHの研究者、Paul Crump氏がCLEOで行った招待講演によると、レーザバーの波長範囲は930～970nm。このようなダイオードレーザは、大型レーザ設備のYb添加結晶用励起光源の基本構成要素となっており、このレーザ設備ではペタワットクラスのピークエネルギー、ピコ秒のパルス幅を持つ光パルスが生成される。この励起光源の個々のレーザバーは予め光出力典型値を300～500Wとして、1.2msの光パルスを生成する。FBHのバーの最初のテスト、-50℃(223K)は、バーあたりピークパワー1.7kW、パルスエネルギー2J相当が得られ、世界最高の成果。今日まで、そのような励起エネルギーは、少なくとも5個のシングルバーから得られる光ビームをコンバインすることでしか達成できなかった。現在、FBHの研究チームは、これらのバーのEO変換効率50％を80％超にしようとしている。目標動作パワーは、バーあたり1.6kW。
(詳細は、CLEO hot topic招待講演)
