| 研究課題/領域番号 |
17K05084
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
光工学・光量子科学
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| 研究機関 | 旭川工業高等専門学校 (2019)
大阪歯科大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
松原 英一 旭川工業高等専門学校, 一般理数科, 准教授 (10421992)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 赤外分光 / 非線形光学 / テラヘルツ / 空気プラズマ / 超高速分光 / マルチプレート圧縮 / コヒーレント分光 / 超広帯域検出 / ダイヤモンド / プラズマ / テラへルツ / テラヘルツ/赤外材料・素子 / 応用光学・量子光工学 / 量子エレクトロニクス |
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| 研究成果の概要 |
高電場印加したダイヤモンド基板を非線形媒質に使い、空気プラズマから発生する超広帯域コヒーレント赤外パルスの検出感度を空気の場合より電場強度で約 100 倍に増強できることを見出した。また、中空ファイバー圧縮法に比べてスループットが高く、安定性が高いマルチプレート圧縮法により、波長帯域 670-930 nm、時間幅サブ 20 fs、エネルギー約 300 μJ の高強度極短光パルスを発生させた。これを空気プラズマ誘起の光源として用いることで、中空ファイバー圧縮パルスを用いた場合と同じ 200 THzにおよぶ連続スペクトルをもつ超広帯域コヒーレント赤外パルスの発生を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高速かつ超広帯域の赤外分光技術は物質科学などの基礎研究のみならず、工業製品の内部検査、農作物の品質検査などの応用分野でも重要である。本研究では、可視や紫外域のデータが無くても、物質の誘電率や光学伝導度の実部と虚部を同時に決定できるコヒーレント赤外分光にもちいる媒質を、2つのプロセスにおいて、気体の利点を損なうことなく気体から固体へと移行することができることを実証した。これにより、コヒーレント赤外分光に必要なレーザー光源のスペックを下げ、低コスト化をもたらすとともに、励起光源の強度安定化による高性能化が可能となった。
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