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固体水素を用いた単一周波数波長可変真空紫外レーザー光の発生

研究課題

研究課題/領域番号 13640398
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理学一般
研究機関電気通信大学

研究代表者

桂川 眞幸  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (10251711)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード真空紫外 / 誘導ラマン散乱 / 波長可変 / 固体水素 / 波長変換 / 単一周波数 / コヒーレンス / 国体水素 / 真空紫外レーザー / ビート
研究概要

本計画の目的は、固体水素を非線形ラマン媒質に用いて真空紫外域における実用光源を実現することである。すでに確立した、「極めて高いラマンコヒーレンスを固体水素内に生成する技術」をもとに、それを高周波(125THz)のローカルオシレータのようにみなし、200nm領域の単一周波数波長可変光源を効率よく変調することを試みた。以下に二年間にわたる成果をまとめる。
1,200nm領域の波長可変単周波数パルスレーザー光の発生
YAGレーザーの四倍波(266nm)とTi:Sapphireレーザーの基本波(〜827nm)の和周波光(非線形結晶:BBO)をとることによって201nmのレーザー光を両方の励起光からのエネルギー変換効率で10%で発生させた。YAGレーザーとTi:Sapphireレーザーは、それぞれ周波数純度の極めてよい連続波YAGレーザーと連続波半導体レーザーで注入同期がかけられた。10〜20nsのパルス幅に対してほぼフーリエ変換限界の線幅が実現されていたので、その和周波光として発生させた201nmレーザー光もパルス幅(10ns)に対してフーリエ変換限界の線幅が実現されたと考えられる。
2,1で発生させた201nm波長可変単一周波数パルスレーザー光を固体水素中に導入し、断熱的ラマン過程を通してあらかじめ固体水素中に生成したコヒーレントバイブロンとビートさせた。バイブロンの振動数である125THz高周波側にシフトした186nmの真空紫外レーザー光を8%の量子効率で発生させた。
3,2で発生させた真空紫外レーザー光の実用性を示すため、酸素のSchumann-Rungeバンド内の一本の遷移:B^3Σ_<-u(v'=8,N'=20)←X^3Σ_<-g>(v"=0,N"=19)、波長185.987nmを選びレーザ分光を試みた。真空紫外の波長領域で50MHzの分解能でレーザー分光ができることを示すとともにこの遷移のプロファイル及び吸収断面積を正確に評価した。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] M.Katsuragawa, J.Q.Liang, K.Hakuta: "Parametric Stimulated Raman Scattering with Solid Hydrogen"J. Low Temp. Phys.. 122. 359-365 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Z.Li, M.Suzuki, M.Katsuragawa, K.Hakuta: "Measurement of the energy decay rate for the first vibrational-excited-state in solid parahydrogen"Journal of Chemical Physics. 115. 930-932 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Katsuragawa, J.Q.Liang, Fan Le Kien, K.Hakuta: "Efficient frequency conversion of incoherent fluorescent light"Phys. Rev. A. 65. 025801-025804 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 桂川眞幸, 百瀬孝昌, 鈴木勝, 是枝聡肇, 白田耕藏: "固体水素を用いた新しい光学過程"光学. 30. 111-116 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Katsuragawa, J. Q. Liang, & K. Hakuta: "Parametric Stimulated Raman Scattering with Solid hydrogen"J. Low Temp. Phys.. 122. 359-365 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Z. Li, M. Suzuki, M. Katsuragawa, & K. Hakuta: "Mesurement of the energy decay rate for the first vibrational-excited-state in solid parahydrogen"Journal of Chemical Physics. 115. 930-932 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Katsuragawa, J. Q. Liang, Fam Le Kien, & K. Hakuta: "Efficient frequency conversion of in coherent fluorescent light"Phys. Rev. A. 65. 02580*-025804 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Katsuragawa, J.Q.Liang, K.Hakuta: "Parametric Stimulated Raman Scattering with Solid Hydrogen"J. Low Temp. Phys.. 122. 359-365 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Z.Li, M.Suzuki, M.Katsuragawa, K.Hakuta: "Measurement of the energy decay rate for the first vibrational-excited-State in solid parahydrogen"Journal of Chemical Physics. 115. 930-932 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Katsuragawa, J.Q.Liang, Fam Le Kien, K.Hakuta: "Efficient frequency con version of in coherent fluorescent light"Phys. Rev. A. 65. 025801-025804 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 桂川眞幸, 百瀬孝昌, 鈴木勝, 是枝聡肇, 白田耕蔵: "固体水素を用いた新しい光学過程"光学. 30. 111-116 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Katsuragawa, J.Q.Liang, K.Hakata: "Parametric Stimulated Rama Scattering with Solid Htdrogen"J. Low.Temp. Phys.. 122. 359-365 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Katsuragawa, J.Q.Liang, Fan Lekien, K.Hakata: "Efficient frequency conrersion of incoherent flaorescet light"Phys. Rev. A. (in print). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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