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Development of next generation high intensity laser for high-throughput attosecond spectroscopy

Research Project

Project/Area Number 18H03885
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

板谷 治郎  東京大学, 物性研究所, 准教授 (50321724)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2019-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥43,680,000 (Direct Cost: ¥33,600,000、Indirect Cost: ¥10,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Keywords高強度レーザー / 超短パルスレーザー / 波長変換 / 高次高調波 / アト秒科学
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の目的は、高平均出力・高繰り返し固体レーザーを励起源とする次世代極短パルス光パラメトリック増幅光源を開発し、高次高調波として発生するアト秒軟X線パルスの平均出力を増大させることである。これにより、広く普及している高出力チタンサファイアレーザーを励起源とした極短パルス光パラメトリック増幅光源では実現不可能な、高いフォトンフラックスでのアト秒軟X線パルス発生が実現され、原子・分子を対象としてきたアト秒科学を物性科学へ展開させることが期待出来る。平成30年度4月から7月までの期間において、以下の二つの研究開発を実施した。
(1)既存のYb固体レーザーシステムを用いて、固体薄板中での非線形伝搬を利用したパルス圧縮の予備実験を行った。簡便なセットアップで、時間幅180 fsのフェムト秒パルスのスペクトル幅を広帯域化することに成功した。また、適切な分散補償を行うことにより、時間幅10 fs程度までのパルス圧縮が可能という見通しを得た。本手法は、今後開発予定のYb固体レーザーをベースとした高出力光パラメトリック増幅光源におけるシードパルス発生手法として有望であり、今後、差周波発生による超広帯域赤外フェムト秒パルス発生等に適用する予定である。
(2)米国University of Central Florida(UCF)のChangグループとの共同実験を行い、凝縮系薄膜に対する炭素K吸収端(光子エネルギー 280 eV付近)での軟X線吸収分光実験を試行した。本実験を通して、既存光源の高度化によって「水の窓」の長波長側における超高速軟X線吸収分光が実現可能であるという見通しが立ったため、光源開発と平行して、軟X線分光ビームラインの整備に着手した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Central Florida(米国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generation of sub-two-cycle CEP-stable optical pulses at 3.5 μm from a KTA-based optical parametric amplifier with multiple-plate compression2018

    • Author(s)
      Lu Faming, Xia Peiyu, Matsumoto Yoshiyuki, Kanai Teruto, Ishii Nobuhisa, Itatani Jiro
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 43 Issue: 11 Pages: 2720-2723

    • DOI

      10.1364/ol.43.002720

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization-Resolved Study of High Harmonics from Bulk Semiconductors2018

    • Author(s)
      Kaneshima Keisuke、Shinohara Yasushi、Takeuchi Kengo、Ishii Nobuhisa、Imasaka Kotaro、Kaji Tomohiro、Ashihara Satoshi、Ishikawa Kenichi L.、Itatani Jiro
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 120 Issue: 24 Pages: 243903-243903

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.243903

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高強度中赤外光源と固体強光子場科学2018

    • Author(s)
      板谷治郎
    • Organizer
      光電相互変換第125委員会 第241回研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Generation of carrier-envelope phase-stable intense ultrashort IR and MIR pulses by Ti:sapphire laser-pumped optical parametric amplifiers2018

    • Author(s)
      Jiro Itatani
    • Organizer
      The 11th Asia-Pacific Laser Symposium (APLS 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Generation of Sub-Two-Cycle CEP-stable Optical Pulses at 3.5 um by Multiple-Plate Pulse Compression for High-Harmonic Generation in Crystals2018

    • Author(s)
      Peiyu Xia, Faming Lu, Nobuhisa Ishii, Teruto Kanai, and Jiro Itatani
    • Organizer
      XXI International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Experimental verification of selection rules for circularly polarized high harmonics from a solid2018

    • Author(s)
      Nariyuki Saito, Peiyu Xia, Faming Lu, Nobuhisa Ishii, Teruto Kanai, and Jiro Itatani
    • Organizer
      XXI International Conference on Ultrafast Phenomena (UP2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-06-07  

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