高輝度レーザーパルスを作り出すレーザー圧縮

2. 高輝度レーザーパルスを作り出すレーザー圧縮

1章のイントロダクションで述べたLWFA(レーザー航跡場加速)1)に対する基本要件のひとつは,超高速の高強度レーザーパルス圧縮(fs秒領域)を実現することである。タイミング良くチャープパルス増幅(CPA)技術5)が発明され,この要求を満たすことができた。このCPAの要求と実現に関する主なレビューは2)に与えられているので,ここでは繰り返さない。CPAはLWFAを実験的に実現するための主要な方法として開発され,LWFAと共に高強度場科学を推し進めた2, 6)

更に,3章で見るように,LWFAを衝突器へ適用するための要求仕様によって高強度レーザー技術は完全に新しい方向へと発展し,CAN(コヒーレント増幅ネットワーク)ファイバーレーザーシステム7)が発明された。これは,高ルミノシティ衝突器ビーム駆動装置8, 9)に必要な高繰り返し率・高効率輝度レーザーを実現するものであった。近年,高エネルギーLWFAのためには低密度の加速プラズマ(ないしは高振動数の駆動レーザー)が必要になった。プラズマ密度が低いほど,必要なレーザーエネルギーは高くなる(3章参照)。ナノ秒高エネルギーレーザーをフェムト秒への圧縮の新規な計画のために高エネルギーレーザーの圧縮技術の手法開発が促された一方,フェムト秒レーザーを単一サイクルレーザー領域へ(CPAを超えて数フェムト秒へ)さらに圧縮したいという欲求が生じた。

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