2023 Fiscal Year Annual Research Report
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21H01850
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高橋 栄治 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (80360577)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 軟X線分光 / 超短パルスレーザー / アト秒光科学 / 量子エレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画に従い開発を完了したピーク出力がマルチテラワット，且つキャリアエンベロープ位相 (Carrier Envelope Phase: CEP) が安定化された数サイクル中赤外レーザーを用いた高調波発生研究を行った．高調波発生媒質としてアルゴンガス使用し，軟 X 線高調波スペクトルの CEP 依存性を計測すると共に，ハーフサイクルカットオフと呼ばれるスペクトル構造の確認を行い、単一アト秒パルス発生の励起光として開発した中赤外レーザーシステムが十分な性能を持つかの評価実験を行った．また，発生媒質をネオンガスに変更することで，水の窓域における高調波発生を試みた．発生法にはルーズフォーカス法を使用し，出力がナノジュール級のアト秒水の窓高調波を実現した．本結果より，単一ショットでの分光計測実施への見通しがたち，申請課題における最終的な研究目標を達成した．
さらにレーザー開発において，DC-OPA (Dual-Chirped Optical Parametric Amplification)を発展させた新しいレーザー増幅法を提案し，テラワット級出力を持つシングルサイクルレーザーの設計及び開発を行った．２種類の非線形結晶を使用する事で，従来のDC-OPAでは不可能であった１オクターブを超える増幅帯域を実現することに成功した．開発されたレーザーシステムは，シングルサイクルパルスにおいて世界最高出力の性能を有する．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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