KLF 레이저증폭계를 위한 초단펄스 입력부용 2단 BBO 펄스처핑 광매개증폭계에 관한 연구

Abstract

한국원자력연구원(KAERI)의 고에너지 연구용 레이저시스템 KLF(KAERI laser facility)의 초단펄스 입력부를 위해 펄스처핑 광매개증폭계가 구축되었다. 2개의 BBO 크리스탈과 1개의 펌프광을 사용하는 2단구조로, 532nm 파장의 110mJ의 펌프광은 신호광의 에너지를 9nJ에서 7mJ로 증폭시키게 된다. 매개증폭이득은 약 $10^6$ 정도 이며, 포켈셀을 이용한 게이팅으로 $10^9$ 정도까지의 주펄스-선행펄스의 대조비를 가지는 시스템이다. 비슷한 규모의 통상적인 국외의 고에너지레이저 시스템들과 비교하여 경쟁력있는 결과를 주고있으며, 1054nm 중심파장의 4nm 선폭의 신호광을 신호광의 기준셋업으로 먼저 광학정렬하고, 이후 펌프광을 정렬하여, 현재 광학정렬의 정확한 셋업상태를 확인할 수 있게 하였다. 이는 이후 실험과 비교하여 보다 정확한 전산모사를 가능케한다. 위상정합각 22.93도와 비공선형각 0.97도가 최적결과였으며, 이를 수치적으로 전산모사한 결과와 비교분석하여 이론적 분석과 일치함을 확인하고 있다.