フェロエレクトリック半導体による近中赤外超短パルス位相共役光学

• 研究課題/領域番号: 21360026
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 尾松 孝茂 千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 教授 (30241938)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2010年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2009年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: 非線形光学 / フォトリフラクティブ効果 / フェロエレクトリック半導体 / レーザー / 超短パルスレーザー / 位相共役光学

研究概要

「フェロエレクトリック半導体」は強誘電体としての大きな非線形性と半導体としての桁違いに速い時間応答をかねそなえ、これまで位相共役鏡の未踏波長領域であった近中赤外(1～1.6.m)帯で大きなフォトリフラクティブ活性を示す新しい材料である。
本研究の目的は、「フェロエレクトリック半導体」の一つSn_2P_2S_6(SPS)結晶の性能(高反射率、超広帯域、超高速応答、高光損傷閾値)を極限まで引き出し、近中赤外(1～1.6.m)の超短パルス光に対する革新的な位相共役鏡を構築することにある。

研究成果

• [雑誌論文] Photorefractive two-wave mixing at 1.55μm based on two-photon absorption in a Rh doped BaTiO_3 and Te doped Sn_2P_2S_6crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Toyoda, K. Miyamoto, T. Omatsu
  • 雑誌名: A.A. Grabar, Laser and particlebeams 巻: 30 ページ: 137-139
• [雑誌論文] Photorefractive two-wave mixing at 1.55 μm based on two-photon absorption in a Rh doped BaTiO_3 and Te doped Sn_2P_2S_6 crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Toyoda, K.Miyamoto, T.Omatsu, A.A.Grabar
  • 雑誌名: Laser and particle beams 巻: 30 号: 1 ページ: 137-139
  • DOI: 10.1017/s0263034611000644
  • 査読あり
• [雑誌論文] High power neodymium-doped mixed vanadate bounce geometry laser modelocked with nonlinear mirror (2012)
  • 著者名/発表者名: G.M.Thomas, T.Omatsu, M.J.Damzen
  • 雑誌名: Applied Physics B 巻: (In press) 号: 1 ページ: 125-128
  • DOI: 10.1007/s00340-012-4976-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical vortex pumped mid-infrared optical parametric oscillator (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Miyamoto, S. Miyagi, M. Yamada, K. Furuki, N. Aoki, M.Okida, T. Omatsu
  • 雑誌名: Opt. Express 19 巻: 13 ページ: 12220-12226
• [雑誌論文] Power scaling of a picosecond vortex laser based on a stressed Yb-doped fiber amplifier (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Koyama, T. Hirose, M. Okida, K. Miyamoto, T. Omatsu
  • 雑誌名: Opt. Express 19 巻: 2 ページ: 994-999
• [雑誌論文] Dual-frequency picosecond optical parametric generator pumped by a Nd-doped vanadate bounce laser (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Koichi, S.Ujita, T.Saito, K.Miyamoto, T.Omatsu
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 19 号: 19 ページ: 18523-18528
  • DOI: 10.1364/oe.19.018523
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal microneedle fabrication using twisted light with spin (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Omatsu, K. Chujo, K. Miyamoto, M. Okida, K. Nakamura, N. Aoki, R. Morita
  • 雑誌名: Opt. Express 18 巻: 17 ページ: 17967-17973
  • NAID: 120003811539
• [雑誌論文] 1.3-μm passive Q-switching of a Nd-doped mixed vanadate bounce laser in combination with a V : YAG saturable absorber (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Omatsu, K. Miyamoto, M. Okida, A. Minassian, M. J. Damzen
  • 雑誌名: Appl. Phys B, 101 巻: No.1 ページ: 65-70
• [雑誌論文] Optical-vortex laser ablation (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Hamazaki, R. Morita, K. Chujo, Y. Kobayashi, S. Tanda, T. Omatsu
  • 雑誌名: Opt. Express 18 巻: No.3 ページ: 2144-2151
  • NAID: 120003945416
• [雑誌論文] Optical phase conjugation of picosecond pulses at 1.06μm in Sn_2P_2S_6 : Te for real-time wavefront correction in high-power Nd-doped amplifier systems (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Bach, K. Nawata, M. Jazbinsek, T. Omatsu, P. Gunter
  • 雑誌名: Opt. Express 18 巻: No.1 ページ: 87-95
• [雑誌論文] Power scaling of a picosecond vortex laser based on a stressed Yb-doped fiberamplifier (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Koyama, T.Hirose, M.Okida, K.Miyamoto, T.Omatsu
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 19 ページ: 994-999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal microneedle fabrication using twisted light with spin (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Omatsu, K.Chujo, K.MiyamotoM.Okida, K.Nakamura, N.Aoki, R.Morita
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 18 ページ: 17967-17973
  • NAID: 120003811539
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1.3-pm passive Q-switching of a Nd-doped mixed vanadate bounce laser incombination with a V : YAG saturable absorber (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Omatsu, K.Miyamoto, M.Okida, A.Minassian, M.J.Damzen
  • 雑誌名: Applied Physics B 巻: 101 ページ: 65-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical phase conjugation of picosecond pulses at 1.06μm in Sn_2P_2S_6 : Te for real-time wavefront correction in high-power Nd-doped amplifier systems (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Bach, K.Nawata, M.Jazbinsek, T.Omatsu, P.Gunter
  • 雑誌名: Optics Express 18 ページ: 87-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Efficient Long-Lifetime Dual-Layered Waveguide Dye Laser Containing SiO_2 Nanoparticle-Dispersed Random Scattering Active Media (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Watanabe, Y. Oki, T. Omatsu
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 48
• [雑誌論文] Sub-100 W picosecond output from aphase-conjugate Nd : YVO_4 bounce amplifier (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nawata, M. Okida, K. Furuki, K. Miyamoto, T. Omatsu
  • 雑誌名: Opt. Express 17 巻: No.23 ページ: 20816-20823
• [雑誌論文] Sub-100W picosecond output from a phase-conjugate Nd : YVO_4 bounce amplifier (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Nawata, M.Okida, K.Furuki, K.Miyamoto, T.Omatsu
  • 雑誌名: Optics Express 17 ページ: 20816-20823
  • 査読あり
• [雑誌論文] High power pico-second vortex laser based on a large-mode area fiber amplifier (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, M.Okida, K.Miyamoto, T.Omatsu
  • 雑誌名: Optics Express 17 ページ: 14362-14366
  • 査読あり
• [学会発表] 高出力光渦レーザーの開発とその波長変換 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 光波の全角運動量を用いたナノプロセッシング (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂, 森田隆二
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-01-30
• [学会発表] 光波の全角運動量を用いたナノプロセッシング (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂、森田隆二
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • 発表場所: TKP仙台(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-30
• [学会発表] 光波の角運動量を用いた金属ナノニードル加工 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: 平成23年度第1回「微細加工と表面機能」専門委員会
  • 発表場所: 千葉大
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] 光渦レーザーによるナノプロセッシング (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: 第75回レーザ加工学会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] 光波の全角運動量マニピュレーションによる物質の構造制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: フォトニクス技術フォーラム-次世代光学素子研究会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] 位相・偏光特異性をもつ極限光パルスの発生とその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森田隆二, 尾松孝茂
  • 学会等名: レーザー学会第31回年次大会
  • 発表場所: 電通大
  • 年月日: 2011-01-10
• [学会発表] 高出力光渦ファイバーレーザーとその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: レーザー学会第31回年次大会
  • 発表場所: 電通大
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] レーザー光の角運動量制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: 第34回レーザ協会セミナー
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館610号室
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] High power vanadate bounce lasers (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashige Omatsu
  • 学会等名: International photonics and opto-electronicsmeeting (POEM2010)
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] 高出力光渦レーザーの開発とレーザーアブレーションへの応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会シンポジウム「光のドーナツビームと軌道角運動量」
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 高出力光渦レーザーの開発とレーザーアブレーションへの応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾松孝茂
  • 学会等名: 平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会(電気学会熊本大会)企画シンポジウム「ビームマニピュレーションによるレーザプロセシング」
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] High power vanadate bounce lasers (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Omatsu
  • 学会等名: International photonics and opto-electronics meeting (POEM2010)
  • 発表場所: Wuhan, China
• [学会発表] Laser ablation by optical vortex beams (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Omatsu
  • 学会等名: International Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics (ICALEO2010)
  • 発表場所: Anaheim
• [学会発表] 100-Watt pico-second phase conjugate lasers (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashige Omatsu
  • 学会等名: The 5th workshop of SBS and phase conjugation
  • 発表場所: Chiba
• [学会発表] Sub-100W pico-second phase conjugate lasers (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Omatsu
  • 学会等名: Laser Physics Conference 2009
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2009-07-14
• [備考]
  • URL: http://physics.tp.chiba-u.jp/~omatsu/
• [備考]
  • URL: http://physics.tp.chiba-u.jp/~omatsu/
• [産業財産権] 光渦レーザー装置 (2011)
  • 発明者名: 尾松孝茂, 宮本克彦
  • 権利者名: 千葉大学
  • 産業財産権番号: 2011-127356
  • 出願年月日: 2011-06-07
• [産業財産権] 超短パルス光のための位相共役鏡とそれを用いた光増幅器 (2010)
  • 発明者名: 尾松孝茂
  • 権利者名: 科学技術振興機構
  • 取得年月日: 2010-04-16
• [産業財産権] 位相共役鏡 (2010)
  • 発明者名: 尾松孝茂
  • 権利者名: 千葉大学
  • 取得年月日: 2010-12-24