超短パルス超高出力レーザーが開いた新しい世界

【超短パルス超高出力レーザーが開いた新しい世界】
 CPA 技術が生み出した超高出力レーザーの世界を歴史的に見てみましょう。ルビーレーザーがはじめて発振した 1960 年以来、パルスレーザーが生み出す高い光強度はレーザービームの一大特長として注目されてきましたので、ピークパワーを上げる技術の開発はレーザーにおける中心テーマの一つでした。そして、1960 年代には Q スイッチ、モードロック技術が開発され、図に見るように年と共に宗教度は向上し、1966 年には 1014W/cm2に達しました。その結果、レーザー核融合において、レーザープラズマ相互作用に異常吸収が発見され、レーザー光を効果的にプラズマ加熱に使えるという大きな進歩も生まれました。しかし、その後、ピークパワー強度はそれ以上上がらず、停滞する時期が 198 年代後半まで約 20 年間、続いたのです。それはレーザー光によるレーザー媒質そのものの破壊という限界でした。
 CPA 技術ではパルス幅を伸張させることでピークパワー強度を下げてエネルギー増幅を行なうので、パルス幅の圧縮比分だけ、ピークパワーを上げることができます。Mourou、Strickland の原理的な実証実験の後、CPA 技術が大型レーザーに導入されるに従い、その後のピークパワーは年と共に直線的(縦軸が対数なので、実際は指数関数的)に増加して、限界のない高強度化が可能となりました。