科学的な進歩を支えるレーザーガラス
レーザー技術の飛躍的な進歩
極めて高いエネルギーで、極めて強度の高い超短波レーザパルスを生成するにはどうすればよいでしょうか？レーザー物理学者らは長年にわたり精力的にこの研究に取り組んできました。2018年のノーベル物理学賞の受賞により、画期的な研究が正式に認められました。ノーベル物理学賞受賞者 Gérard Mourouと、女性としては史上3人目となるカナダ人の Donna Strickland は、レーザーの出力を高める高度な方法を共同で発明しました。これは、眼科手術から微細加工まで、あらゆる場面で活用できる強力な精密ツールとして成功を収めています。
世界で最も強力なレーザーパルス
史上最強のレーザーパルスを生み出す技術は「チャープパルス増幅」（CPA）と呼ばれ、1985年に Strickland 氏の博士課程研究の一環として両氏が開発したものです。CPA は、数フェムト秒（1fs =10 - 15 秒）の超短レーザパルスを、ペトロワット範囲（1PW=10 15 W）の非常に高い出力で生成することができます。その原理は、とてつもなく短い超短パルスを光格子で一時的に広げて直後の強度を低下させ、再び増幅させるというものです。その後、パルスは再圧縮され、世界中のすべての発電所を超える強度に達します。
ショットのレーザーガラスは、高出力レーザーの増幅器材料として重要な役割を果たします。
レーザー開発におけるショットの中心的役割
2人の研究者がかつて描いていたビジョンが現実のものとなりました。ショットが発明した CPA 技術は、世界初のマルチサイト（ハンガリー、ルーマニア、チェコ共和国）であるヨーロッパ ELI（Extreme Light Infrastructure）の最も高度なレーザーシステムの一つで、 Mourou 教授によって開始された大規模な科学レーザー設備に既に応用されています。
ここでも、世界中のその他の要求の厳しいレーザーシステム、例えば アポロン、 NIF、レーザーメジュール - ショットのリン酸およびケイ酸塩系活性レーザーガラスは、それぞれのビームスルーシステムの実現要因と重要なコンポーネントです。これらは、延伸パルスを極限まで増幅することができる優れた光学特性を備えています。
「当社は、この技術に何十年にもわたって携わってきたことを誇りに思います。また、レーザーガラスの継続的な開発に必要な推進力を提供する大規模なレーザープロジェクトに関する国際的なベンチャーについても感謝しています」と SCHOTT Advanced Optics のレーザー部品 EMEA 戦略的市場マネージャーの Alain Danielou は説明します。超高出力増幅器として、ガラスは、これまであまり要望のなかった30～50ナノメートルという広い帯域幅を提供するようになりました。
Danielou：「超短パルスは、基本的な不確定性関係から、広いスペクトルを持ち、それを増幅する際に保存しなければ、その後の圧縮を行うことができません。そのため、リン酸ガラス内部のポンピング帯域幅を 80 ナノメートルに拡大するという課題に直面しています。」
近い将来、レーザーガラスはさらに多くの課題に直面するでしょう。多くの古いレーザー施設は、まもなく改修が必要になりますが、ショットでは、すでにレーザー設計用のガラススラブやリニューアルされた高出力レーザーの波長を提供する準備が整っています。
2018年12月10日
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