理化学研究所（理研）の高橋栄治チームリーダーらの研究チームは１９日、シングルサイクルレーザーをテラワット（ＴＷ）級の最大出力にまで高強度化できる、新しいレーザー増幅法の開発に成功した。実証では６ＴＷ世界最高のピーク出力を実現している。科学雑誌「ネイチャーフォトニクス」に掲載されている。

シングルサイクルレーザーは極めて時間幅が短い光で、パルス幅の中に光電場振動が 1 回しか含まれない特殊な光だ。その極短パルス性のため、パルスエネルギーを高出力化できるレーザー増幅技術はこれまで存在しなかった。

今回、研究チームは新しいレーザー増幅法を考案。複数のレーザー増幅媒質を組み合わせたユニークな構成で、1オクターブを大きく超える利得帯域を持ち、かつその光パルスをＴＷ超える出力にまで増幅することを可能にしている。

本手法を用いて、波長１．４～３．０マイクロメートルの波長帯域を持つ中，赤外光シングルサイクルレーザーの増幅を行って６ＴＷという世界最高のピーク出力を実現した。

研究グループは「開発されたシングルサイクルレーザー光源が、アト秒レーザーの高出力化研究を大きく前進させることは間違いない」とコメントしている。