空間的ホールバーニング相互作用の制御によるレーザーパワー効率の増大

レーザーは、利得媒質を介する非線形波動相互作用と共振器形状との相互関係によって、自律的発振周波数とそれに伴う空間場パターンが決まる非平衡非線形波動システムである。定常状態では、一定のエネルギー束がレーザーを通してポンプから遠距離場に流れ、入力パワーに対する総出力パワーの割合によってパワー効率が決まる。レーザー理論の初期の頃から非線形波動相互作用がモデル化され、十分理解されてきたが、レーザーシステムのパワー効率へのその影響はほとんど分かっていない。今回我々は、空間的ホールバーニング相互作用が一般的にパワー効率を低下させることを示す。次に、空間的に調節したポンププロファイルによって空間的ホールバーニング相互作用を制御する方法を実証し、それによってパワー効率を数桁向上できる場合があることを示している。