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マルチカラー同時発振レーザーの開発とコヒーレント分子科学への展開

Research Project

Project/Area Number 20655005
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

大島 康裕  Institute for Molecular Science, 光分子科学研究領域, 教授 (60213708)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords原子・分子物理 / 物理化学 / 分子分光学 / コヒーレント光源 / パラメトリック発振 / 断熱通過 / 強レーザー場 / フェムト秒化学
Research Abstract

本研究は、独立に波長の掃引が可能な複数のパルス光を発振するマルチカラー同時発振レーザーを開発し、このレーザーシステムを活用することにより、分子の量子固有状態分布や位相関係までも精密に制御した分子内反応ダイナミックス研究へ展開することを目指すものである。マルチカラーレーザーとしては、研究室で開発を進めてきた単一モードcw半導体レーザー光によってインジェクションシードしたパラメトリック発振・増幅(OPA)を利用し、シード光を複数とすることによりマルチカラー化を実現することを計画した。本年度は、シグナルおよびアイドラー光ともに1.05μm付近を発振するOPAシステムの開発を行った。本OPAでは、光発生効率やビームポインティング安定性などを考慮して、BiBO結晶を用いたYAGレーザー2倍波励起を採用している。このシステム単独で、シグナルとアイドラーの2色の出力光を用いて誘導ラマン過程を行う。特に、シード光を適切に位相変調することにより40GHz程度までのサイドバンドを発生することができるので、励起レーザーパルスと適切に同期を取ることにより、周波数チャープしたナノ秒パルスを得ることができる。このようなチャープパルスを利用して断熱ラマン通過を行うと、非共鳴の条件でありほぼ100%状態分布移動が実現可能である。OPAを安定にシードするためには、半導体レーザーの出力を増幅する必要があり、このためのファイバーアンプの実装などを行った。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (25 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Rotationally resolved ultrahigh-resolution laser spectroscopy of the S_2^1A_1←S_0^1A_1 transition of azulene2009

    • Author(s)
      Y.Semba, et al.
    • Journal Title

      J.Chem.Phys. 131

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    • Author(s)
      K.Kitano, H.Hasegawa, Y.Ohshima
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett. 103

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      M.Baba, et al.
    • Journal Title

      J.Chem.Phys. 131

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    • Author(s)
      H. Hasegawa, Y. Ohshima
    • Journal Title

      Physical Review Letters 101

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  • [Journal Article] Coherent rotational dynamics of molecules in intense laser field2008

    • Author(s)
      H. Hasegawa, Y. Ohshima
    • Journal Title

      Proceedings of the SPIE 7027

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    • Author(s)
      大島康裕
    • Organizer
      Symposium on "Physics and Chemistry of Coherently Controlled Quantum Systems"
    • Place of Presentation
      Meitestu Inuyama Hotel, Inuyama, Aichi, Japan
    • Year and Date
      2010-03-19
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      大島康裕
    • Organizer
      レーザー学会第30回年次大会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2010-02-02
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      理化学研究所(和光市)
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      エクストリームフォトニクス研究会(第9回)
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      理化学研究所(和光市)
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      2009-05-20
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      理化学研究所(和光市)
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      2009-05-20
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      Taipei, Taiwan
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      2009-01-17
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      第3回分子科学討論会
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      名古屋大学(愛知県)
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      三宅伸一郎、大島康裕
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      長谷川宗良, 大島康裕
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      Seoul National Univ., Seoul, Korea
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  • [Presentation] Nonadiabatic rotational excitation of benzene by double pulse intense laser fields2009

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      D.-Y.Baek, H.Hasegawa, Y.Ohshima
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      4th Winter School of Asian CORE Program
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      Seoul National Univ., Seoul, Korea
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      M.Hayashi, Y.Ohshima
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      4th Winter School of Asian CORE Program
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      Seoul National Univ., Seoul, Korea
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  • [Presentation] Chirped ns-pulse light source for adiabatic Raman passage2009

    • Author(s)
      三宅伸一郎、大島康裕
    • Organizer
      4th Winter School of Asian CORE Program
    • Place of Presentation
      Seoul National Univ., Seoul, Korea
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  • [Presentation] Coherent rotational/vibrational dynamics of molecules induced by intense ultrafast laser fields (invited)2008

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      Y. Ohshima
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      8th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
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      Perth, Australia
    • Year and Date
      2008-11-28
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  • [Presentation] Coherent rotational/vibrational dynamics of molecules induced by intense ultrafast laser fields (invited)2008

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      Y. Ohshima
    • Organizer
      8th Symposium on Extreme Photonics
    • Place of Presentation
      Gamaghori, Japan
    • Year and Date
      2008-11-11
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  • [Presentation] Coherent vibrational excitation of benzene dimer by nonresonant intense femtosecond laser fields2008

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      H. Hasegawa
    • Organizer
      8th Symposium on Extreme Photonics
    • Place of Presentation
      Gamaghori, Japan
    • Year and Date
      2008-11-11
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    • Author(s)
      S. Miyake
    • Organizer
      8th Symposium on Extreme Photonics
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      Gamaghori, Japan
    • Year and Date
      2008-11-11
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      長谷川宗良
    • Organizer
      第2回 分子科学討論会
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      福岡国際会議場、福岡
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      第2回 分子科学討論会
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      福岡国際会議場、福岡
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      2008-09-27
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      大島康裕
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      福岡国際会議場、福岡
    • Year and Date
      2008-09-25
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  • [Presentation] 非線形コヒーレント分光のためのフーリエ限界ナノ秒パルスOPAの作成とその応用2008

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      三宅伸一郎
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      福岡国際会議場、福岡
    • Year and Date
      2008-09-24
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  • [Presentation] Coherent rotational dynamics of molecules in intense laser field (invited)2008

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      Y. Ohshima
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      The 15th International School on Quantum Electronics "Laser Physics and Applications"
    • Place of Presentation
      Bourgas, Bulgaria
    • Year and Date
      2008-09-18
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  • [Presentation] 非共鳴高強度短パルス光によるベンゼン回転波束の実験からの再構築2008

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      エクストリームフォトニクス研究会(第7回)
    • Place of Presentation
      理化学研究所、和光市
    • Year and Date
      2008-05-15
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  • [Presentation] 量子状態制御に向けたコヒーレント高分解能光源の開発2008

    • Author(s)
      三宅伸一郎
    • Organizer
      エクストリームフォトニクス研究会(第7回)
    • Place of Presentation
      理化学研究所、和光市
    • Year and Date
      2008-05-15
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      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/know/light/oshima/ohshima.html

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ims.ac.jp/know/light/oshima/ohshima.html

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      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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