キャビティダンプーチタンサファイアフェムト秒レーザーとその増幅器の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10554034
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 富永 圭介 神戸大学, 理学部, 助教授 (30202203)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笠原 俊二 神戸大学, 理学部, 助手 (00260646) ; 新倉 信治 スペクトラ, フィジックス社株式会社・レーザープロダクト事業部, テクニカル・サポート・マネージャー ; 猿倉 信彦 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (40260202)
• Keywords: チタンサファイアレーザー / フェムト秒レーザー / キャビティ・タンパー / 多光路式増幅器 / 超高速分光法

Research Abstract

昨年度製作したフェムト秒チタンサファイアレーザーをにキャビティダンパーを組み込みキャビティダンプしたフェムト秒パルスを得ることに成功した。また、光パルスの自己相関関数を測定するためにオートコリレーターを作成した。このオートコリレータは極短パルスのパルス幅が測定できるように厚さ50ミクロンの非線形光学結晶を用いた。また、パルスの群速度分散を補正するためにプリズム対をレーザーをオートコリレータの間に設置した。キャビティダンプチタンサファイアレーザーは従来の6枚のミラーを用いる構造と新たに5枚のミラーを用いる構造の2種類の場合について、それぞれレーザー発振の安定性などを計算し、実際のレーザーで確認を行った。最終的にはパルスエネルギー67nJ/pulseを4MHzの繰り返しで得ることができた。また、パルス幅は13fsであった。さらにこのレーザー出力に増幅をかけるために、6光路式のマルチパスアンプをデザインし、現在その製作を行っている。この多光路式増幅器にはQ-スイッチ半導体励起レーザーを用いる予定で、100kHzまでの繰り返しが可能である。最適な繰り返し数は20kHzあたりであると思われる。この励起レーザーとキャビティダンパーのドライバーを同期させるための調整などを行い、分周器を用いて4MHzのドライバの出力に対して数十キロヘルツでの"間引く"ことができた。これらのレーザーの製作の仕方、アライメントの仕方を広く復旧させるためにマニュアルを現在作成している。

Research Products

• [Publications] K.Tominaga: "Recent Development of Nonlinear Spectroscopy in *****"Laser Chemistry. 19. 117-122 (1999)
• [Publications] K.Ohta: "Femtosecond Time-resolved Fluorescence Studics of a Dye Molecule in Solution: Ultrafast Relaxation Process from a Higher ********"Chemical Physics. 242. 103-114 (1999)
• [Publications] H.Pal: "Ultrafast Intcrmol***** Electron Transfer from Orthomethoxyaniline to Excited Coumarin Dyes""Journal of Chemical Physics. 110. 11454-11465 (1999)
• [Publications] K.Tominaga: "Stochastic-Liourille Approach to Optically-Induced Electron Transfer: Electronic Coherence in the Reaction Dynamics"Journal of Raman Spectroscopy. 31. 137-144 (2000)
• [Publications] K.Tominaga: "Development of two-Dimensional al Raman Spectroscopy by Higher-Order Optical Nonlinear Spectroscopy"Journal of Lumimescience. (in press).
• [Publications] K.Tominaga: "concentration Dependence of the Fifth-Order Two-Dimensional Raman Signal"Journal of Chinese Chemical Society. (in press).