高エネルギー単一サイクルレーザーパルスの二重チャープ光パラメトリック増幅

今回我々は、二種類の非線形結晶（BiB₃O₆とMgO添加ニオブ酸リチウム）を利用した先進的二重チャープ光パラメトリック増幅（DC-OPA）と呼ばれる方式で、高エネルギー単一サイクル中赤外レーザーパルスを生成する方法を実証する。実験において、この先進的DC-OPA方式によって、帯域幅が1オクターブ以上（1.4～3.1 μm）で、出力パルスエネルギーが53 mJのキャリアエンベロープ位相安定な中赤外レーザーパルスが実現された。パルス持続時間は8.58 fsまで圧縮された。これは、中心波長2.44 μmで1.05サイクルに相当し、ピーク出力は6 TWになる。我々の知る限りでは、得られたパルスエネルギーとピーク出力の値は、単一サイクル中赤外レーザーパルスの光パラメトリック増幅で達成された中で最も高い。さらに、今回の先進的DC-OPA方式のエネルギースケーラビリティーから、マルチテラワットのサブサイクルレーザーパルスの見通しを検討している。