Published 2023 | Version v1
Miscellaneous

Development of timing synchronization system and femtosecond laser seeding in NewSUBARU

  • 1. University of Hyogo, Graduate School of Science, Kamigori, Hyogo (Japan)
  • 2. Japan Synchrotron Radiation Research Institute, Sayo, Hyogo (Japan)
  • 3. University of Hyogo, Laboratory of Advanced Science and Technology for Industry, Kamigori, Hyogo (Japan)
  • 4. RIKEN SPring-8 Center, Sayo, Hyogo (Japan)

Description

We are developing a coherent light source combining an accelerator-based light source and a femtosecond pulsed laser at a synchrotron radiation facility of NewSUBARU. The aim is to demonstrate the principle that enables single-cycle free electron laser oscillation using the laser-seeding method. In the method, a femtosecond pulsed laser and electron bunch should interact in an undulator in a coaxial direction. Timing synchronization of the electron bunches and the femtosecond pulsed laser is then essential to realize the laser seeding. A Ti:sapphire laser system with a pulse duration of about 13 fs was installed at the experimental hall, and the laser pulses have been synchronized to the specific electron bunch in the storage ring. The synchronization precision was evaluated using a streak camera, and is sufficiently higher than the bunch width of the storage ring. The result has led to the successful observation of coherent pulsed light by laser seeding. The characteristics of the obtained coherent pulsed light is also reported. (author)

Availability note (English)

Available from http://pasj.jp/web_publish/pasj2023/proceedings/PDF/WEOB/WEOB12.pdf

Abstract (Japanese)

我々は,放射光施設ニュースバルにおいて加速器ベース光源とフェムト秒パルスレーザーを組み合わせたコヒーレント光源開発を進めている.目的は,レーザーシーディング法を用いた単一サイクル自由電子レーザー発振を可能とする基本原理の実証である.この実証実験では,磁場強度分布可変型アンジュレータを2台設置し,上流側のアンジュレータ内でフェムト秒パルスレーザーと電子バンチを同軸方向に相互作用させた後,シケインを通過させることで不等間隔のマイクロバンチを形成させる.これを下流側のアンジュレータに導入して,コヒーレント光の時間構造制御を試みる.このようにレーザーシーディングを実現させるには,電子バンチとフェムト秒パルスレーザーの時間同期が欠かせない.パルス時間幅約13フェムト秒のチタンサファイアレーザーを実験ホールに導入し,その出力光を蓄積リング内の特定の電子バンチに同期できるシステムを開発した.また,その同期特性を,ストリークカメラや高速オシロスコープで評価し,蓄積リングのバンチ幅より十分高い精度で制御が達成されていることを確認した.以上により,レーザーシーディングによるコヒーレントパルス光の観測に成功した.発表では,電子バンチ-チタンサファイアレーザー間の時間同期方法と評価,および得られたコヒーレントパルス光の特性について報告する.(著者)
Part of:
Proceedings of the 20th annual meeting of Particle Accelerator Society of Japan

Additional details

Additional titles

Original title (Japanese)
ニュースバルにおける時間同期系開発とフェムト秒パルスレーザーシーディング

Publishing Information

Imprint Title
Proceedings of the 20th annual meeting of Particle Accelerator Society of Japan
Imprint Pagination
[1105 p.]
Journal Page Range
p. 95-98

Conference

Title
20. annual meeting of Particle Accelerator Society of Japan
Acronym
PASJ2023
Dates
29 Aug - 1 Sep 2023
Place
Funabashi, Chiba (Japan)

Optional Information

Notes
5 refs., 5 figs., 1 tab. Imprint:#7B2C#20#56DE# #65E5##672C##52A0##901F##5668##5B66##4F1A##5E74##4F1A#