ダイナミックな大気変動観測のための三次元リアルタイムライダーの開発

• 研究課題/領域番号: 21360447
• 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: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 河仲 準二 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (50264362)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2011年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2010年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2009年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: ライダー / 大気観測 / 高繰り返しレーザー / 固体レーザー / 高出力レーザー / 大気汚染 / レーザーレーダー / 大気環境計測 / 光散乱計測 / パルスレーザー

研究概要

高繰り返し・高パルスエネルギーの半導体レーザー励起全固体レーザーを開発し、これを光源とする3次元リアルタイムライダーシステムを構築しデモンストレーションを行い早い時間変化に対応できる優位性を示した。従来に無いキロヘルツの繰り返しが可能なジュール級のレーザー開発には独自のレーザー媒質と増幅手法を用いることで実現でき、次世代レーザーシステムに有力ないくつかの基盤技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] A monolithic composite ceramic with total-reflection active-mirrors for joule-class pulse energy amplification (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, D. Albach, H. Furuse, N. Miyanaga, T. Kawashima, and H. Kan
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: vol. 35 issue 4 ページ: 770-773
• [雑誌論文] Total-reflection active-mirror amplifier for high pulse energy and high average power by using a composite ceramic (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, Y. Takeuchi, H. Furuse, T. Nakanishi, A. Yoshida, T. Norimatsu, T. Kawashima and H. Kan
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: Vol. 34(6) ページ: 977-980
• [雑誌論文] Output characteristics of high power cryogenic Yb:YAG TRAM laser oscillator (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Furuse, Junji Kawanaka, Noriaki Miyanaga, Haik Chosrowjan, Masayuki Fujita, Kenji Takeshita, and Yasukazu
  • 雑誌名: Opt. Exp. 巻: Vol. 20(19) ページ: 21739-21748
• [雑誌論文] Evaluation of thermo-optic characteristics of cryogenically cooled Yb:YAG ceramic (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yasuhara, Hiroaki Furuse, Akifumi Iwamoto, Junji Kawanaka, and Takagimi Yanagitani
  • 雑誌名: Opt. Exp. 巻: Vol. 20, Iss. 28 ページ: 29531-29539
• [雑誌論文] Total-reflection active-mirror amplifier for high pulse energy and high average power by using a composite ceramic (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 34 ページ: 977-980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Output characteristics of high power cryogenic Yb:YAG TRAM laser oscillator (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Furuse
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 20 ページ: 21739-21748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of thermo-optic characteristics of cryogenically cooled Yb:YAG ceramic (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Yasuhara
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 20 ページ: 29531-29539
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total-reflection active-mirror amplifier for high pulse energy and high a verage power by using a composite ceramic (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka, et.al.
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 34 ページ: 977-979
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zig-zag active-mirror laser with cryogenic Yb3+:YAG composite ceramics (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Furuse, J. Kawanaka, N. Miyanaga, T. Saiki, K. Imasaki, M. Fujita, K. Takeshita, S. Ishii, and Y. Izawa
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol. 19(3) ページ: 2448-2455
• [雑誌論文] Sub-kHz cryogenic Yb:YAG regenerative amplifier by using a total-reflection active mirror (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takeuchi, J. Kawanaka, A. Yoshida, R. Yasuhara, T. Kawashima, H. Kan and N. Miyanaga
  • 雑誌名: Appl. Phys. B 巻: vol. 104, Number 1 ページ: 29-32
• [雑誌論文] Zig-zag active-mirror laser with cryogenic Yb3+:YAG composite ceramics (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 19 ページ: 2448-2450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Efficient Cryogenically_Cooled Yb:YAG Laser (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, Y. Takeuchi, A. Yoshida, S. J. Pearce, R. Yasuhara, T. Kawashima, and H. Kan
  • 雑誌名: Laser Physics 巻: vol. 20, No. 5 ページ: 1079-1084
• [雑誌論文] Highly Efficient Cryogenically_Cooled Yb:YAG Laser (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 雑誌名: Laser Physics 巻: 20 ページ: 1079-1084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electro-Optic Characteristics of a Cooled Deuterated Potassim Dihydrogen Phosphate Crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: 49
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of laser-induced damage threshold in silica glass (2010)
  • 著者名/発表者名: K Mikami
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 244 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Total-reflection active-mirror laser with cryogenic Yb : YAG ceramics (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 雑誌名: Optics Letter 34 ページ: 3439-3441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient generation of 200 mJ nanosecond pulses at 100 Hz repetition rate from a cryogenic cooled Yb : YAG MOPA system (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Pearce
  • 雑誌名: Optics Communications 282 ページ: 2199-2203
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高パルスエネルギーYb添加バルク固体レーザー" (2009)
  • 著者名/発表者名: 河仲準二
  • 雑誌名: 光学 38 ページ: 10-16
  • NAID: 10023978278
  • 査読あり
• [学会発表] Chirping Regenerative Amplifier with Dispersive Optics (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka, et.al.
  • 学会等名: ASSP(OSA)
  • 発表場所: サンディエゴ(米国)
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] Study of Wave-Front Distortion in Cryogenic Yb:YAG TRAM Laser and a Novel Coherent Beam Combining (CBC) Technique for Ultra-High Power Laser Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse, et.al.
  • 学会等名: ASSP(OSA)
  • 発表場所: サンディエゴ(米国)
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] Chirping Regenerative Amplifier with Dispersive Optics (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, H. Furuse, T. Kawashima, and H. Kan
  • 学会等名: OSA Topical Meeting, Advanced Solid-State Photonics (ASSP) 2012
  • 発表場所: Rancho Bernardo Inn, San Diego, California
• [学会発表] 1J, 100Hz, Sub-ns DPSSL Development Using Cryogenic Yb:YAG/YAG Composite Ceramics for OPCPA (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, H. Furuse, R. Yasuhara, N. Miyanaga, K. Matsumoto, T. Kawashima, and H. Kan
  • 学会等名: The International Committee on Ultra-High Intensity Lasers (ICUIL 2012)
  • 発表場所: Mamaia, Romania
• [学会発表] 1J, 100Hz GENBU-Front End Laser System with Multi-TRAMs (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Furuse
  • 学会等名: 7th International High Energy Class Diode-Pumped Solid-State Lasers Workshop (HEC-DPSSL 2012)
  • 発表場所: Lake Tahoe, CA, USA
• [学会発表] Thermal Analysis of Cryogenic Yb:YAG TRAM Laser for High-Average Power Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Furuse
  • 学会等名: 7th International High Energy Class Diode-Pumped Solid-State Lasers Workshop (HEC-DPSSL 2012)
  • 発表場所: Lake Tahoe, CA, USA
• [学会発表] Joule-Class Repeatable Laser Development with a Monolithic Composite Ceramic of Multi Total-Reflection Active-Mirrors (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka, et.al.
  • 学会等名: LCS
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Advanced Technology for High-Field Lasers at Osaka University (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka, et.al.
  • 学会等名: ICUIL(IUPUP)
  • 発表場所: リスボン(ポルトガル)(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-11
• [学会発表] Joule-Class Picosecond Amplifier by Using Cryogenic Yb:YAG Total-Reflection Active-Mirror (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka, et.al.
  • 学会等名: IQEC/CLEO Pacific Rim (Australia Optical Society)
  • 発表場所: シドニー(オーストラリア)(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Cryogenic total-reflection active-mirror for high-power ultrafast pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka, et.al.
  • 学会等名: LPHYS (Russian Foundation for Basic Research)
  • 発表場所: サラエボ(ボスニアヘルツェゴビナ)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] Cryogenic Yb:YAG Total-Reflection Active-Mirror Lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka, et.al.
  • 学会等名: CLEO/Eruope (EPS/IEEE/OSA/EPJ/EPL)
  • 発表場所: ミュンヘン(ドイツ)(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 全反射アクティブミラーレーザーの高出力化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古瀬裕章
  • 学会等名: 第58回 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Chirped-pulsed Yb^<3+>:YAG regenerative amplifier using a total-reflection active-mirror (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi
  • 学会等名: OSA Topical Meeting, Conference on Advanced Solid-State Photonics (ASSP)
  • 発表場所: Ceylan Intercontinental Istanbul, Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2011-02-14
• [学会発表] Cryogenic Yb:YAG Total-Reflection Active-Mirror Lasers (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, H. Furuse, D. Albach, Y. Takeuchi, A. Yoshida, T. Kawashima, H. Kan
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electo-Optics - European Quantum Electronics Conference 2011 (CLEO Europe - EQEC 2011)
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] Cryogenic total-reflection active-mirror for high-power ultrafast pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, H. Furuse, D. Albach, A. Yoshida, T. Kawashima and H. Kan
  • 学会等名: 20th International Laser Physics Workshop
  • 発表場所: Sarajevo, Bosnia and Herzegovina
• [学会発表] Joule-Class Picosecond Amplifier by Using Cryogenic Yb:YAG Total-Reflection Active-Mirror (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, H. Furuse, D. Albach, Y. Takeuchi, A. Yoshida, T. Kawashima, and H. Kan
  • 学会等名: International Quantum Electronics Conference (IQEC) and Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) Pacific Rim 2011
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] Joule-Class Repeatable Laser Development with a Monolithic Composite Ceramic of Multi Total-Reflection Active-Mirrors (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka, H. Furuse, T. Kawashima, and H. Kan
  • 学会等名: 7th Laser Ceramics Symposium: International Symposium on Transparent Ceramics for Photonic Applications
  • 発表場所: Furama Riverfront, Singapore
• [学会発表] Conceptual design for sub-100kW laser system based on total-reflection active-mirror geometry (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 学会等名: OSA Topical Meeting, Conference on Advanced Solid-State Photonics (ASSP)
  • 発表場所: Ceylan Intercontinental Istanbul, Istanbul, Turkey
• [学会発表] Milli-Joules, Kilo-Hilo-Hertz Regenerative Amplifier Using Total-Reflection Active Mirror with Cryogenic Yb : YAG (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakanishi
  • 学会等名: Advanced Solid-Sate Photonics (OSA, ASSP)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-02-03
• [学会発表] Zig-Zag Active-Mirror Laser with Cryogenic Yb : YAG (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 学会等名: Advanced Solid-Sate Photonics (OSA, ASSP)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-02-03
• [学会発表] High pulse energy and high average power laser by using a composite ceramic (2010)
  • 著者名/発表者名: J. Kawanaka
  • 学会等名: 6th Laser Ceramics Symposium
  • 発表場所: Munster, Germany
• [学会発表] ILE DPSSL activities (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 学会等名: 6th Workshop on High Energy Class Diode Pump Solid State Lasers (HEC-DPSSL)
  • 発表場所: Versailles, France
• [学会発表] Development of 1 J, 100 Hz GENBU-Kid laser system (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 学会等名: 6th Workshop on High Energy Class Diode Pump Solid State Lasers (HEC-DPSSL)
  • 発表場所: Versailles, France
• [学会発表] Fibre front end of GENBU (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Yoshida
  • 学会等名: 6th Workshop on High Energy Class Diode Pump Solid State Lasers (HEC-DPSSL)
  • 発表場所: Versailles, France
• [学会発表] Feasibility Study of Cyrogenic Yb:YAG Zig-Zag Active-Mirror Laser for Ten-Kilowatts (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO'10, OSA)
  • 発表場所: San Jose, USA
• [学会発表] (Invited) Efficient, High-Energy, Repeatable, Cryogenic Yb ; YAG MOPA System (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 学会等名: The 5^<th> Asian Symposium on Intense Laser Science (ASILS-5)
  • 発表場所: Hanoi, Vietnum
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] (Invited) Highly Effigicient Cryogenically Cooled Yb : YAG Laser (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 学会等名: 18th International Laser Physics Workashop (LPH YS'09, RFBR, International Journal Laser Physics)
  • 発表場所: Barcelona Convention Center, Spain
  • 年月日: 2009-07-14
• [学会発表] Development of High Power Yb : YAG Pump Source for Few Cycle Pulse Amplification (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe (CLEO/Europe'09, EPS, IEEE, OSA)
  • 発表場所: Munchen Convention Center, Germany
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] High Efficient Cryogenically-Cooled Yb : YAG Active-Mirror Laser Using Total-Reflection Geometry (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe (CLEO/Europe'09, EPS, IEEE, OSA)
  • 発表場所: Munchen Convention Center, Germany
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] Nonlinear Refractive Index of a YAG Cryatal at low Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe (CLEO/Europe'09, EPS, IEEE, OSA)
  • 発表場所: Munchen Convention Center, Germny
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] Temperature dependence of nonlinear refractive index of YAG crystal (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi
  • 学会等名: International Workshop on High-Energy-Class Diode-Pumped Solid-State Lasers (HEC-DPSSL'09)
  • 発表場所: Forschungszentrum Dresden, Germany
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] Total-Reflection Active-Mirror (TRAM) Laser with Directly Liquid-Nitrogen-Cooled Yb : YAG Ceramics (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 学会等名: International Workshop on High-Energy-Class Diode-Pumped Solid-State Lasers (HEC-DPSSL'09)
  • 発表場所: Forschungszentrum Dresden, Germany
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] Regenerative Amplifier by Using TRAM at Low Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi
  • 学会等名: International Workshop on High-Energy-Class Diode-Pumped Solid-State Lasers (HEC-DPSSL'09)
  • 発表場所: Forschungszentrum Dresden, Germany
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] Recent Status of GENBU-Laser -Main Laser- (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 学会等名: International Workshop on High-Energy-Class Diode-Pumped Solid-State Lasers (HEC-DPSSL'09)
  • 発表場所: Forschungszentrum Dresden, Germany
  • 年月日: 2009-06-10
• [学会発表] Efficient, High-Power, Repeatable, Cryogenic Yb : YAG MOPA System (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Kawanaka
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO'09, OSA)
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, USA
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] Total-Reflection Active-Mirror Laser with Directly Liquid-Nitrogen-Cooled Yb : YAG Ceramics (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Furuse
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO'09, OSA)
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, USA
  • 年月日: 2009-06-04
• [産業財産権] 固体レーザー装置 (2009)
  • 発明者名: 河仲準二
  • 権利者名: 浜松ホトニクス
  • 産業財産権番号: 2009-200630
  • 出願年月日: 2009-08-31
• [産業財産権] レーザ利得媒質、レーザ発振器およびレーザ増幅器
  • 発明者名: 河仲準二、宮永憲明、古瀬裕章、今崎一夫、佐伯拓、竹下賢司、石井伸也、齊藤智子
  • 権利者名: 河仲準二、宮永憲明、古瀬裕章、今崎一夫、佐伯拓、竹下賢司、石井伸也、齊藤智子
• [産業財産権] Laser Gain Medium and Laser Oscillator using the Same
  • 発明者名: J. Kawanaka, N. Miyanaga, H. Furuse, K. Imasaki, T. Saiki, K. Takeshita, S. Ishii, T. Saito
  • 権利者名: J. Kawanaka, N. Miyanaga, H. Furuse, K. Imasaki, T. Saiki, K. Takeshita, S. Ishii, T. Saito
  • 外国