2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＳＰｒｉｎｇ－８級の光量をもつレーザー高調波光源の開発
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23654140
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
関川 太郎 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90282607)
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| Keywords | 高次高調波 / 位相整合 / 中空ファイバー / SPring8 |
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| Research Abstract |
本研究以前に、レーザーの高次高調波を分光光源として用いるため、単一次数を取り出す時間遅延補償分光器を開発した。シンクロトロン放射光と同様な波長可変ビームラインである。本研究では、ビームラインの試料上での光量を、SPring8と同程度に増強するため、位相整合を利用して高調波発生の効率を向上させた。2年計画である。
1年目は、本年度は，まず，所有するチタンサファイアレーザーの増幅を行った．パルスエネルギーは0.8 ｍJから1.1 ｍJまで増幅できた。増幅後のビーム形状がTEM00モードに近くなり，真空槽まで伝搬させたときのエネルギー損失が小さくなったのは，予期しない収穫であった。以前は，エネルギー損失のため0.7 mJ程度しか高調波発生に使えなかったが、現在は，1.1mJ全部を使用可能である。このレーザーを用いて、1cmの中空ファイバーに気体クリプトンを満たして高調波を発生する実験を行った。ガスジェットを用いたときの7倍程度の光量で，試料上で1秒間あたり７ｘ10＾9光子であった．この光量は，UVSORの光量と同程度である一方，SPring8の光量と比較すると1桁ほど小さい。しかし、2枚使用している回折格子のうち一枚を0次光にすると、光量は10倍程度になると期待され、パルス幅が200fs程度であれば光量の面では目的を達成している。ついで，分光器において次数選択を行うスリット位置を動かしながら，次数選択後のパルス幅の計測を行った。その結果，単一次数の21次高調波の場合、最短で11 fsとなる最適なスリット位置を発見することができた。これらの成果をまとめ，Optics Express誌に公表した。
2年目は、高調波の波面のファイバー径依存を測定し、200ミクロンより300ミクロンファイバーからのビーム広がりのほうが小さいことが分かった。原子双極子位相を考慮すると説明できる。
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Research Products
(14 results)
