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チャープパルスを用いた超高速デジタルホログラフィー

研究課題

研究課題/領域番号 18K04983
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関公立千歳科学技術大学

研究代表者

唐澤 直樹  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (00337099)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード超短光パルス / デジタルホログラフィー / 超高速現象 / チャープパルス / ディジタルホログラフィー
研究成果の概要

本研究の目的は超高速現象の波面の時間的発展を正確にとらえるために新たに提案された「チャープパルスを用いたデジタルホログラフィー」の実験的検証を行うことであった。この目的のため、パルス幅が35フェムト秒のレーザー発振器からの超短光パルスを用いて、チャープパルスの参照光と時間間隔3.7ピコ秒の物体光パルス列を生成した。そしてそれぞれの物体光に対応する時間の波面をシングルショットで多重記録する光学系を試作した。この光学系を用いてスリットとレンズの組み合わせ、圧縮空気のノズルからの噴射、スパークプラグからの火花放電等の振幅・位相画像の取得を行い、本手法の有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的は超高速現象の時間的発展を正確に捉えるための新提案手法であるチャープパルスデジタルホログラフィーの実験的検証を行うことである。自然界には放電現象等の超高速現象が存在しており、その時間的発展を正確に画像化することはそれらの現象の解明に非常に重要である。またパルス幅が数フェムト秒の超短パルスが発生可能なレーザーが進展しており、それを用いたレーザーアブレーション等による微細加工等が実用的な面からも重要となっている。本研究で提案した手法はこれらの現象のピコ秒オーダーの間隔の振幅・位相画像がフェムト秒オーダーの分解能で複数枚取得できるため、現象の解明および応用に大きな意義あると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Observation of ultrafast phenomena using chirped pulse digital holography2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Karasawa, Shogo Yamada, and Hiroki Kanaya
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 473 ページ: 125941-125941

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental demonstration of single-shot chirped pulse digital holography2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Karasawa and Airi Hirayama
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 447 ページ: 42-45

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2019.04.089

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フォトニック結晶ファイバーCARS分光計測2019

    • 著者名/発表者名
      唐澤直樹、夛田量宏
    • 雑誌名

      フォトニクスニュース

      巻: 5 ページ: 8-12

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Chirped pulse digital holography for measuring the sequence of ultrafast optical wavefronts2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Karasawa
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 413 ページ: 19-23

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2017.12.021

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soliton-like pulse propagation in a normal dispersive liquid-core optical fiber2018

    • 著者名/発表者名
      N. Karasawa, A. Yoshida, and K. Watanabe
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 43 号: 16 ページ: 3897-3900

    • DOI

      10.1364/ol.43.003897

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Ultrasfast Phase Imaging by Singe-Shot Chirped Pulse Digital Holography2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Karasawa, Shogo Yamada, and Hiroki Kanaya
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Opitcs 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チャープパルスディジタルホログラフィーによる超高速現象の観測2020

    • 著者名/発表者名
      山田章五、金谷豊輝、唐澤直樹
    • 学会等名
      第55回応用物理学会北海道支部第16回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超高速現象のチャープパルスディジタルホログラフィーによる観測2020

    • 著者名/発表者名
      唐澤直樹、山田章五、金谷豊輝
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] チャープパルスを用いた超高速ディジタルホログラフィー2019

    • 著者名/発表者名
      唐澤直樹
    • 学会等名
      2019年度第2回PST-net例会2019年度第1回光テクノロジー応用懇談会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] チャープパルスディジタルホログラフィーの原理検証2019

    • 著者名/発表者名
      唐澤直樹、平山愛梨
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fundamental soliton-like pulse propagation in a normal dispersive liquid-core optical fiber2018

    • 著者名/発表者名
      N. Karasawa, A. Yoshida, and K. Watanabe
    • 学会等名
      19th Chitose International Forum on Photonic Science and Technology (CIF’19)2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超短パルスレーザーによる広帯域光波の発生とその分光・計測への応用2018

    • 著者名/発表者名
      唐澤直樹
    • 学会等名
      レーザー学会「ファイバーレーザー技術」技術専門委員会第2回委員会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://www.chitose.ac.jp/~n-karasa/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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