| 研究課題/領域番号 |
21K20346
|
|---|
| 研究種目 |
研究活動スタート支援
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 真隆 東京大学, 物性研究所, 助教 (30911838)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | 利得スイッチ / 半導体レーザー / シングルショット / 不可逆現象 / 超高速分光 / 光増幅 / 希土類添加ファイバー / レーザー / 不可逆変化 / 半導体 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、利得スイッチ半導体レーザーとシングルショット分光法とを組み合わせることで、電気的なトリガー信号の制御のみでフェムト秒～マイクロ秒の広範な時間スケールで時間窓を任意に設定可能な分光システムを開発し、レーザー加工時に発生する不可逆過程の全てを一つのシングルショット分光装置で観測し、超高速なキャリアダイナミクスと構造変化との因果関係を明らかにすることである。
|
| 研究成果の概要 |
本研究において、駆動エレクトロニクスを工夫することでパルス整形や繰り返し速度に柔軟な選択性を有する利得スイッチ半導体レーザーと、レーザー加工をはじめとする不可逆現象を観測可能なシングルショット分光手法とを組み合わせ、電気的な信号制御により幅広い時間スケールで発生する不可逆変化ダイナミクスを一つの分光システムで全て観測することが可能な「マルチタイムスケール・シングルショット分光システム」の根幹を担う、キャリア注入用のパルス電源装置と希土類添加ファイバー増幅（YDFA）を用いた利得スイッチ半導体レーザーのパルス増幅システムの構築を行うことができた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
利得スイッチ半導体レーザーは、他の固体レーザーやファイバーレーザーなどに比べて、パルス整形や繰り返し速度の柔軟な選択性を有し、小型で安定、堅牢、高効率、加えて低価格であり環境耐性や長寿命を有するといった特徴を持つ。そのため工場や病院等の非クリーンな環境下で、超高速かつ不可逆測定が可能なレーザー分光装置の安定的な運用には、利得スイッチ半導体レーザーの活用が有効である。本研究は、その社会実装に向けた基礎的な原理の検証を行うことができた。
|
