| Project/Area Number |
21651051
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Nanomaterials/Nanobioscience
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
武田 淳 Yokohama National University, 工学研究院, 教授 (60202165)
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| Project Period (FY) |
2009
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2009)
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| Budget Amount *help |
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
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| Keywords | フェムト秒 / イメージング / 1ショット / エシェロン / 不可逆光構造変化 |
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| Research Abstract |
本研究では、ミクロンオーダーの精密なステップ構造を持つ反射型エシェロン(階段状)光学ミラーを加工・作製し、それを用いてプローブ白色光に空間的な時間差付け、1ショットのポンプ・プローブ光対によりミクロ領域で生じる不可逆光構造変化の時間・周波数特性を実時間マッピングできる「フェムト秒1ショットスポット分光法」を開発することを目指した。
まずは、単結晶ダイアモンドバイトで加工できることから、ニッケルを材料として反射型エシェロンの加工・作製を行い、ステップ幅20ミクロン、段差5ミクロン、段数500段のエシェロンミラーを±0.3ミクロンの精度で作製することに成功した。これは、～100フェムト秒の光パルスを用いる本研究にとって十分のスペックである。
次に、反射型エシェロンを組み込んだ第2高調波発生自己相関法を構築し、フェムト秒レーザーから出射されるフーリエ限界パルスおよび正負にチャープした光パルスの時間・スペクトル2次元イメージングを試みた。その結果、1ショットベースで超短光パルス相関の時間・スペクトル特性の実時間計測に成功するとともに、そこから光パルスの位相や群速度分散の情報を抽出することにも成功した。これらの実験結果は、本分光手法か不可逆光構造変化の実時間計測に有効であることを示している。
また、反射型エシェロンミラーのステップ幅・段差と波長、スポット径との関係の数値計算を行った。それをもとに、この手法の広帯域化を目指し、新たな反射型エシェロンミラーの設計・加工を行った。
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