パルス増幅器

高繰り返し・ハイピークパワーレーザの設計に

OPCPAの設計に

パルス増幅器

高繰り返しの短パルスの高エネルギーレーザは近年、燃焼力学、難削材加工、基礎物理、化学の科学実験で必要とされています。しかし、繰り返し速度がMHzレンジかつ数十ピコ秒のパルスで、パルスバースト(Pulse Burst)が1~5m秒以上続く、実用的なパルスレーザは、高いアベレージパワーが必要であり、そのような既製品は種類が少なく、また、アプリケーションに応じて繰り返し速度やパルス幅をカスタマイズしたくても、非常に高価な追加費用が必要になります。

 

Northrop Grumman CEO社のパルス増幅器は、独自のアプリケーションや研究に見合った短パルスレーザを設計できる便利な光学ツールです。レーザ結晶はΦ2mm~10mm、レーザダイオードは200本まで搭載可能です。

 

  • モードロックレーザやパルスファイバーレーザのパルスエネルギーの増幅(>30dB)(OPCPA, Optical Parametric Chirped Pulse Amplification)
  • 短パルスDPSSYAGレーザ発振器の開発
  • 必要なパルスエネルギーレーザの開発
  • 専用パルス電源あり

 

仕様

型名 YAGロッド直径 出力 駆動
エネルギ‐5 電圧6 ピーク電流
REA5006-3P5 5 mm, YAG 1) > 400 mJ 180 V 50A
REA5006-2P1 5 mm, YAG 1) > 500 mJ 120 V 95A
REA10008-2P1 10 mm, YAG 2) > 725 mJ 160 V 95A
REA7008-3P1 7 mm, YAG 2) > 1 J 240 V 95A
REA6308-3P200 6.35 mm, YAG 2) > 1.4 J 240 V 145A
REA10008-3P200 10 mm, YAG 2) > 2.5 J 240 V 175A
REA10010-3P200 10 mm, YAG 3) > 3.3 J 300 V 175A
REA10012-3P200 10 mm, YAG 4) > 4 J 360 V 175A
REA15008-3P200HT 15mm, YAG 7) > 2.75J 340V 150A
         
1) ロッド長126 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)
2) ロッド長146 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)
3) ロッド長167 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)
4) ロッド長188 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)

5) 最小パルスエネルギーは100Hz@パルス幅250 µs

6) パルス増幅器への負荷電圧 (電源はこちら    
7) ロッド長 146 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)
 
型名 YAGロッド直径

Small Sig-

nal Gain5

蓄積  駆動
エネルギー ピーク電流
REA5006-3P5 5 mm, YAG1 13 340mJ 50A
REA5006-2P1 5 mm, YAG 1) 24 420mJ 95A
REA10008-2P1 10 mm, YAG 2) 2.9 560mJ 95A
REA7008-3P1 7 mm, YAG 2) 26 840mJ 95A
REA6308-3P200 6.35 mm, YAG 2) 700 1350mJ 145A
REA10008-3P200 10 mm, YAG 2) 28 1740mJ 175A
REA10010-3P200 10 mm, YAG 3) 63 2170mJ 175A
REA10012-3P200 10 mm, YAG 4) 147 2600mJ 175A
REA15008-3P200HT 15mm, YAG 7) 7.2 2200mJ 150A
         
1) ロッド長126 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)
2) ロッド長146 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)
3) ロッド長167 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)
4) ロッド長188 mm (両端flat/flat、0.6% Ndドープ) (曲率端面特注可能)

5) 最小Small Signal Gainは100Hz@パルス幅250 µs

パルスレーザダイオードの寿命

パルスレーザダイオードのQCW発振の信頼性試験, 発振モード=110A, 750Hz, 250μs
パルスレーザダイオードのQCW発振の信頼性試験, 発振モード=110A, 750Hz, 250μs

パルス増幅の際の注意点

  • Gain narrowingによる光学ロス等
  • 非線形光学効果(Self-focusing)によるファイバーの損傷等
  • 熱レンズ効果によるエネルギーおよびビーム品質の劣化等
  • シード光パルスと励起光パルスの同期

パルスストレッチャーとコンプレッサーの性格なアライメント

パルスコンプレッサーのダメージ閾地

 

OPCPAの一例
OPCPAの一例

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