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近接場顕微鏡用アップコンバージョン微小球レーザーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 11555009
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関北海道大学

研究代表者

笹木 敬司  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00183822)

研究分担者 藤原 英樹  北海道大学, 電子科学研究所, 研究機関研究員
梶谷 和男  オリンパス光学工業(株), 光学技術部・係長
堀田 純一  北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80301919)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2000年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1999年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
キーワード微小球レーザー / アップコンバージョン発光 / 多光子励起 / 希土類イオン / 近接場顕微鏡 / レーザーマニピュレーション / アップコンバージョン-発光 / レーザーマンピュレーション
研究概要

本研究では、希土類イオンをドープしたガラス微小球を新たに作製し、近赤外光を用いた多光子励起により可視、紫外領域の安定したレーザー発振(アップコンバージョンレーザー発振)を誘起し、実用的な近接場プローブを開発するための基礎的研究を行った。本ガラス微小球は、(1)希土類イオンによる長時間安定したレーザー発振が可能、(2)アップコンバージョンによりポンプ光と発振光の波長分離が容易、(3)微小球プローブを非接触・非破壊的に操作するための光マニピュレーション用近赤外レーザー光を同時にポンプ光として用いることが可能、という特徴を持つ。本研究では、まず我々が開発した3次元空間・時間分解分光システムを用いてアップコンバージョン発光ダイナミクスの解析を行い、レーザー発振の安定性や効率を検討して最適なガラス材料を調製するとともに、レーザー共振器として適した真球度の高いガラス微小球の新しい作製法を開発した。青色、赤色の微小球アップコンバージョンレーザー発振のみならず、生体試料観察用のプローブ色素の励起に広く使われている緑色領域のレーザー発振を試み、より汎用性の高い光源の開発に成功した。また、作製したガラス微小球のレーザー発振特性を解析した上で、近接場顕微分光システムを構築し、ナノ構造体における光反応ダイナミクスの研究に展開した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Y.Matsuo: "Absorption analysis of a single microparticle by optical fource measurement"J.Appl.Phys.. 89,10. 5438-5441 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Matsuo: "Time-resolved Laser Scattering Spectroscopy of a Single Metallic Nanoparticle"Jpn.J.Appl.Phys.. 40. 6143-6147 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujiwara: "Lasing emission from a random medium composed of thulium-ion-doped glass particles and titanium dioxide powders"Proceedings of SPIE. vol.4416. 190-193 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujiwara: "Micropherical Lasing of an Erbium-Ion-Doped Glass Particle"Jpn.J.Appl.Phys.. vol.41.2 No.1A/B. L46-L48 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 笹木 敬司: "科学計測のためのデータ処理入門(第4章・第9章)"CQ出版社. 223 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo: "Absorption analysis of a single microparticle by optical force measurement"J. Appl. Phys.. 89,10. 5438-5441 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo: "Time-resolved Laser Scattering Spectroscopy of a Single Metallic Nanoparticle"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 6143-6147 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Fujiwara: "Lasing emission from a random medium composed of thulium-ion-doped glass particles"Proceedings of SPIE. Vol.4416. 190-193 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Fujiwara: "Microspherical Lasing of an Erbium-Ion-Doped Glass Particle"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol.41,Part2,No.1A/B. L46-L48 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Sasaki: "Date Processing for Scientific Optical Measurement(Chaps. 4 and 9)"CQ Publishing. total page 223 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Matsuo: "Absorption analysis of a single microparticle by optical force measurement"J. Appl. Phys.. 89, 10. 5438-5441 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Matsuo: "Time-resolved Laser Scattering Spectroscopy of a Single Metallic Nanoparticle"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. 6143-6147 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H Fujiwara: "Lasing emission from a random medium composed of thulium-ion-doped glass particles and titanium dioxide powders"Proceedings of SPIE. Vol. 4416. 190-193 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H Fujiwara: "Microspherical Lasing of an Erbium-Ion-Doped Glass Particle"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol. 41, Part. 2, No. 1A/B. L46-L48 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 笹木 敬司(分担執筆): "科学計測のためのデータ処理入門 第4章、第9章"CQ出版社. 223 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Matsuo: "Absorption analysis of a single microparticle by optical forcemeasurement"Journal of Applied Physics. 印刷中. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki: "Analysis of Radiation Pressure Exerted on a Metallic Particle within an Evanescent Field"Optics Letters. 25巻. 1385-1387 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Wada: "Optical Measurement of Interaction Potentials between a Single Microparticle and an Evanescent Field"Applied Physics Letters. 76巻. 2815-2817 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 笹木敬司: "新しいフォトニクス時代の材料とデバイス"ティー・アイ・シー. 412 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 笹木敬司: "微小球キャビティと多光子顕微分光"分光研究. 48. 165-173 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原英樹: "多光子顕微鏡と微小球レーザー"レーザー研究. 27. 823-826 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Fujiwara: "Upconversion Lasing of a Thulium-ion-doped Fluorozirconate Glass Microsphere"Journal of Applied Physics. 86. 2385-2388 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Fujiwara: "Lasing of a Microsphere in Dye Solution"Japan Journal of Applied Physics. 38. 5101-5104 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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