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フェムト秒ファイバレーザ誘起マイクロプラズマの研究

Research Project

Project/Area Number 16040213
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

水波 徹  九州工業大学, 工学部, 教授 (00174029)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥5,300,000 (Direct Cost: ¥5,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywords情報通信工学 / 高性能レーザー / プラズマ加工 / 量子エレクトロニクス / レーザ誘起プラズマ / ファイバレーザ / フェムト秒光パルス / エルビウムドープファイバ / 光増幅器 / 受動モード同期
Research Abstract

レーザ誘起プラズマは、微小な領域のみにプラズマを生成できることから、マイクロプラズマの研究に最適と考えられる。特にフェムト秒光パルスを発生するレーザは、高いピークパワーを持っており、レンズで集光すると高い強度の光が微小領域で得られる。従来フェムト秒光パルス光源としてはチタンサファイヤレーザが用いられてきた。しかし励起にアルゴンレーザや高出力の半導体レーザを必要とし大型で高価である。一方、光通信技術の発展に伴い、エルビウムドープファイバ増幅器が開発され、光通信用中継増幅器として盛んに用いられている。エルビウムドープファイバは数十nmの広い増幅波長帯域を持つため、超短パルスの発振器としても適しており、エルビウムドープファイバレーザに受動モード同期を行うと、100フェムト秒(fs)前後の超短パルスの発振をさせることができる。本研究では、エルビウムドープ光ファイバレーザで発生した超短パルス光を変調器により切り出して増幅し、高出力のフェムト秒光パルスを得、これを固体などに照射してマイクロプラズマを生成する。
今年度はフェムト秒ファイバレーザシステムの改善を行い、マイクロプラズマ発生を実証することができた。受動モード同期8の字型Erドープファイバレーザにより発生させたフェムト秒光パルスの時間幅は昨年度の127fsから115fsに短縮された。また光変調器の偏光特性を解明し、効率の良い変調法を明らかにした。光変調器により切り出された超短光パルスの増幅をエルビウムドープ光ファイバ増幅器で行った。その出力をアモルファス炭素薄膜に照射し、直径10-15μmのマイクロプラズマの発生が得られた。今後の課題としてマイクロプラズマのより安定な発生、発光分光法などによる測定や、アブレーション過程の観察、フェムト秒パルスの非線形光学効果の検討などが挙げられる。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005 2004

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Use of a LiNbO_3 Modulator Gate in Amplification of Femtosecond Optical Pulses Generated by a Passively-Mode-Locked Erbium-Doped Fiber Laser2005

    • Author(s)
      T.Mizunami, N.Kizaki, K.Kubota
    • Journal Title

      International Quantum Electronics Conference/The Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (IQEC/CLEO Pacific Rim)

      Pages: 516-517

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] ファイバレーザによるフェムト秒光パルスの発生と増幅2005

    • Author(s)
      木崎直也, 久保田賢郎, 水波徹
    • Journal Title

      電気関係学会九州支部大会論文集

      Pages: 244-244

    • NAID

      130004608274

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] フェムト秒パルスの発生と切り出しおよびEDFAによる増幅2005

    • Author(s)
      木崎直也, 久保田賢郎, 水波徹
    • Journal Title

      電子情報通信学会2005年総合大会講演論文集

      Pages: 336-336

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ファイバレーザを用いたフェムト秒パルスの発生2004

    • Author(s)
      木崎直也, 久保田賢郎, 水波徹
    • Journal Title

      平成16年度電気関係学会九州支部大会論文集

      Pages: 279-279

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2018-03-28  

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