2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18686007
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
芦原 聡 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 特任助教授 (10302621)
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| Keywords | 光源技術 / 超高速分光 / 非線形光学 / 振動分光 |
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| Research Abstract |
中赤外波長域において、パルス中の光電場が数周期しか存在しないようなサイクルパルス光波の発生とその波形制御技術の開発を目的とする。数マイクロジュールのパルスエネルギーを持ち、キャリア・エンベロープ位相の安定化された中赤外光波の発生およびその分散補償を目指す。
(1)周期分極反転マグネシウム添加ニオブ酸リチウムを利用した光パラメトリック増幅
波長3-4um帯域において、超短パルスを発生させる手法を考案し実験を行った。チタンサファイアレーザーの再生増幅パルスをポンプ光として利用し、周期分極反転マグネシウム添加ニオブ酸リチウム結晶を非線形素子とする光パラメトリック増幅システムを構築した。この技術の鍵は、ニオブ酸リチウム結晶の分散曲線から決まる、非常に広帯域な位相整合条件の利用である。また、マグネシウム添加のものを利用することで、光損傷耐性を高めた。結果、中心波長3.5um、バンド幅0.7umの中赤外パルスを得た。本手法では、波長変換過程を通して、この中赤外光のキャリア・エンベロープ位相が自動的に安定化される。
(2)中赤外域周波数分解光ゲート計測
中赤外光の時間波形を評価するため、周波数分解光ゲート法(FROG法)の測定系を構築した。測定の結果、シリコンを利用した二次分散補償の後では、時間幅<50fsの中赤外パルスが得られることがわかった。これは、光のサイクルにして約4サイクルである。
(3)中赤外域分散補償法の検討および長波長域での中赤外パルス発生法の検討
中赤外域において2次および3次の分散を独立に制御できる分散補償システムを理論的に設計し、実験の準備を整えた。より長波長の中赤外パルス発生には、光パラメトリック増幅(BBO)と後段に続く差周波発生を利用する。位相整合のタイプ、差周波発生に利用する非線形結晶を幅広く検討し、実験系の構築を行っている。
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