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2009 Fiscal Year Annual Research Report

分子ダイナミクス制御へ向けた中赤外任意波形発生システムの開発

Research Project

Project/Area Number 20686006
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

芦原 聡  Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 特任准教授 (10302621)

Keywords超短パルスレーザー / 非線形光学効果 / パルス圧縮 / 波形整形 / 超高速分光
Research Abstract

本申請研究では、中赤外超短パルス発生・制御技術の確立を目指している。中赤外域で数マイクロジュールクラスのパルスエネルギーを持ち、広帯域なスペクトルをもつ中赤外光パルスの発生とその短パルス化を行う。また、中赤外パルスシェイパーを開発して振幅・位相制御を実現し、液相分子のコヒーレント制御へ展開する。
本年度は、中赤外パルスシェイパーの性能に関する基礎的な研究を進めた。まず、振幅・位相変調の周波数分解能を調べ、フーリエ面上での音響波の一波長の広がりが、これを決めていることを明らかにした。また、音響光学素子で蓄積する分散と、折れ曲がり光学系であるが故に蓄積する分散を理論的に評価し、その補償法を検討した。大きな二次および三次分散を与えた際にはチャープされた音響波を利用する。と同時に、それによってブラッグ条件が満たされない周波数領域が生じる。そこで、変調できる周波数幅と付加できる分散量を理論・実験両面から明らかにした。
次に、分子コヒーレント制御へ向けた取り組みを開始した。すなわち、振動遷移を利用したコヒーレント制御に関する原理的な実証実験を考案し、そのためのターゲット分子と溶媒の選択を行った。また、中赤外非線形分光法により、ターゲット分子の各振動準位に関して、励起寿命とコヒーレンス時間を測定した。今後は、中赤外パルスシェイパーと非線形分光装置を融合し、さらに複雑な位相をもつパルスの発生と評価を行い、コヒーレント制御実験へと展開する。

  • Research Products

    (20 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (14 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Spectral broadening of mid-infrared femtosecond pulses in GaAs2009

    • Author(s)
      S.Ashihara, Y.Kawahara
    • Journal Title

      Optics Letters 34

      Pages: 3839-3841

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Excitation of two-colored temporal solitons in a segmented quasi-phase-matching structure2009

    • Author(s)
      X.Zeng, S.Ashihara, Z.Wang, T.Wang, Y.Chen, M.Cha
    • Journal Title

      Optics Express 17

      Pages: 16877-16884

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Broadband mid-infrared pulse generation by use of optical parametric amplification in periodically-poled lithium niobate2009

    • Author(s)
      S.Ashihara, T.Mochizuki, S.Yamamoto, T.Shimura, K.Kuroda
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys 48

      Pages: 042501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中赤外フェムト秒パルスによる水分子ダイナミクスの追跡2009

    • Author(s)
      芦原聡
    • Journal Title

      レーザー研究(レーザー学会) 38-2

      Pages: 101-105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 赤外高速分光法による水の束縛回転振動ダイナミクスの観測2009

    • Author(s)
      芦原聡
    • Journal Title

      分子シミュレーション研究会会誌「アンサンブル」 11

      Pages: 20-24

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ultrafast vibrational relaxation and structural dynamics in liquid water2010

    • Author(s)
      芦原聡
    • Organizer
      The 6th Asian Conference on Ultrafast Phenomena
    • Place of Presentation
      台北(台湾)
    • Year and Date
      20100110-20100113
  • [Presentation] 赤外サイクルパルス光波による分子振動ダイナミクスの追跡2010

    • Author(s)
      芦原聡
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会 シンポジウム「光科学の未来を拓く-Frontier and New Prospects in Optical Science-」
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] 分子レベルの水のダイナミクス2010

    • Author(s)
      芦原聡
    • Organizer
      第17回理研理事長ワークショップ「水を意識した科学研究のあり方」
    • Place of Presentation
      伊豆(静岡県)
    • Year and Date
      2010-02-11
  • [Presentation] 水分子の振動緩和ダイナミクス2009

    • Author(s)
      芦原聡
    • Organizer
      理研シンポジウム『動的水和構造と分子過程研究会』
    • Place of Presentation
      SPRING-8(兵庫県)
    • Year and Date
      20091124-20091125
  • [Presentation] 有機非線形光学結晶の開発と中赤外・テラヘルツ波発生への応用2009

    • Author(s)
      吉村政志, 森勇介, 北岡康夫, 斗内政吉, 芦原聡
    • Organizer
      第四回赤外ラマン分光部会シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪, 島津製作所関西支社マルチホール
    • Year and Date
      2009-12-10
  • [Presentation] 振動遷移による分子振動のコヒーレント制御へ向けて2009

    • Author(s)
      芦原聡
    • Organizer
      「超高速過程における量子コヒーレンスの観測と制御」ワークショップ
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
    • Year and Date
      2009-12-03
  • [Presentation] 振動量子制御へ向けた中赤外パルスの波形整形2009

    • Author(s)
      平澤雄太, 河原勇介, 芦原聡
    • Organizer
      第三回分子科学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-09-23
  • [Presentation] 中赤外ポンプ・プローブ分光法による水の分子振動緩和現象の観測2009

    • Author(s)
      藤岡幸, 芦原聡
    • Organizer
      第三回分子科学会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-09-22
  • [Presentation] 音響光学素子による中赤外超短光パルスの波形整形2009

    • Author(s)
      平澤雄太, 河原勇介, 芦原聡
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] 半導体非線形結晶による中赤外フェムト秒パルスのスペクトル広帯域化2009

    • Author(s)
      河原勇介, 芦原聡
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] MgO:LiNbO_3における紫外線照射と分極反転電界の関係2009

    • Author(s)
      笹本賢, 廣橋淳二, 芦原聡
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] LNにおける高強度光誘起吸収のメカニズム2009

    • Author(s)
      芦原聡
    • Organizer
      (財)科学技術交流財団『ジャイアントマイクロフォトニクス』
    • Place of Presentation
      名古屋(愛知県)
    • Year and Date
      2009-07-22
  • [Presentation] Spectral broadening of mid-infrared femtosecond pulses in semiconductor materials2009

    • Author(s)
      芦原聡, 河原勇介
    • Organizer
      Nonlinear Optics
    • Place of Presentation
      Hawaii(米国)
    • Year and Date
      2009-07-12
  • [Presentation] Broadband pulse generation and pulse shaping in the mid-infrared2009

    • Author(s)
      芦原聡
    • Organizer
      Advanced Lases and Their Applications 2009
    • Place of Presentation
      済州島(韓国)
    • Year and Date
      2009-05-07
  • [Remarks]

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/14/0001343/thesesl.html

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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