二波長合成レーザーパルスを用いた単一アト秒パルスの発生と評価

• 研究課題/領域番号: 23760057
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 高橋 栄治 独立行政法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 専任研究員 (80360577)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: レーザー / 高次高調波発生 / アト秒パルス / 高次高調波

研究概要

近赤外域の二波長合成レーザーパルスを用いることで，簡易に孤立アト秒パルス (isolated attosecond pulse: IAP) を発生できる手法の開発を行い，パルス幅 500 アト秒，パルスエネルギー 1.3 マイクロジュール，瞬間パワー 2.6 ギガワットの出力を持つ IAP 光源の開発に成功した．本手法は，励起レーザーからの高い変換効率と，優れた出力スケーラビリティーを兼ね備えている．また開発した光源の高出力性を示すため，IAP 光源による非線形光学研究の実験的デモンストレーションを行った．

研究成果

• [雑誌論文] Attosecond nonlinear optics using gigawatt-scale isolated attosecond pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: E.J.Takahashi, P.F.Lan, O.D.Mucke, Y.Nabekawa, and K.Midorikawa
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: Vol.4 号: 1 ページ: 2691-2691
  • DOI: 10.1038/ncomms3691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carrier envelop phase dependence of electron localization in the multicycle regime (2013)
  • 著者名/発表者名: P. Lan, E. J. Takahashi, K. L. Liu, Y. X. Fu, and K. Midorikawa
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 15 号: 6 ページ: 13418-13418
  • DOI: 10.1088/1367-2630/15/6/063023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extreme ultraviolet free electron laser seeded by high-order harmonic (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Togashi, E. J. Takahashi, K. Midorikawa, M. Aoyama, K. Yamakawa, T. Sato, A. Iwasaki, S. Owada, K. Yamanouchi, T. Hara, S. Matsubara, T. Ohshima, Y. Otake, K. Tamasaku, H. Tanaka, T. Tanaka, H. Tomizawa, T. Watanabe, M. Yabashi, T. Ishikawa
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry 巻: 93 ページ: 25-25
  • DOI: 10.1016/j.radphyschem.2013.06.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full-coherent free electron laser seeded by 13th- and 15th-order harmonics of near-infrared femtosecond laser pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: T Sato, A Iwasaki, S Owada, K Yamanouchi, E J Takahashi et al.,
  • 雑誌名: Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 巻: 46 ページ: 164006-164006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interferometry of an attosecond pulse train generated from Xe gas target (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nabekawa
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 414 ページ: 20-25
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2012.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carrier envelope phase dependence of electron localization in the multicycle regime (2013)
  • 著者名/発表者名: Pengfei Lan, Eiji J Takahashi, Kunlong Liu, Yuxi Fu, Katsumi Midorikawa
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 15 ページ: 63023-63023
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient control of electron localization of subcycle waveform synthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: P.Lan, E.J.Takahashi, and K.Midorikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: Vol.86 号: 1 ページ: 13418-13418
  • DOI: 10.1103/physreva.86.013418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Resolving vibrational wave-packet dynamics of D$_{2}^{+}$ using multicolor probe pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Furukawa
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: 37 号: 14 ページ: 2911-2924
  • DOI: 10.1364/ol.37.002922
  • 査読あり
• [雑誌論文] Material survey for a novel beam splitter separating high-order harmonics from high-average-power fundamental pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kojima
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 51 号: 6R ページ: 062601-062601
  • DOI: 10.1143/jjap.51.062601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rotation-free holographic imaging with extended arc reference (2012)
  • 著者名/発表者名: P.Lan, E.J.Takahashi, and K.Midorikawa
  • 雑誌名: Opt. Exp. 巻: Vol.20 号: 6 ページ: 6669-6676
  • DOI: 10.1364/oe.20.006669
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual-chirped optical parametric amplification for generating few hundred mJ infrared pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: Q.B.Zhang, E.J.Takahashi, O.D.Mucke, P.X.Lu, and K.Midorikawa
  • 雑誌名: Opt. Exp. 巻: Vol.19 号: 8 ページ: 7190-7212
  • DOI: 10.1364/oe.19.007190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolated-attosecond-pulse generation with infrared double optical gating (2011)
  • 著者名/発表者名: P.Lan, E.J.Takahashi, and K.Midorikawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: Vol.83 号: 6 ページ: 63839-63839
  • DOI: 10.1103/physreva.83.063839
  • 査読あり
• [学会発表] Generation of intense isolated attosecond pulses (2014)
  • 著者名/発表者名: Eiji J. Takahashi
  • 学会等名: The 6th Asian Workshop on Generation and Application of Coherent XUV and X-ray Radiation (AWCXR)
  • 発表場所: Shanghai, Chaina
  • 招待講演
• [学会発表] Microjoule isolated attosecond pulses created by high-order harmonic generation (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: CLEO-PR 2013
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Generation of Gigawatt-scale Isolated Attosecond pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: CLEO/Europe-IQEC 2013
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] Generation of Gigawatt-scale Isolated Attosecond Pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: Eiji J. Takahashi
  • 学会等名: European Conference on Lasers and Electro-Optics and the XIIth International Quantum Electronics Conference (CLEO®/Europe-IQEC) (CLEO2013)
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] Microjoule isolated attosecond pulses created by high-order harmonic generation (2013)
  • 著者名/発表者名: Eiji J. Takahashi
  • 学会等名: the 10th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR 2013)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Microjoule Isolated Attosecond Pulses by High-order Harmonic Generation (2013)
  • 著者名/発表者名: Eiji J. Takahashi
  • 学会等名: Progress In Electromagnetics Research Symposium
  • 発表場所: Stockholm,Sweden
  • 招待講演
• [学会発表] A few tens of microjoule full-coherent EUV-FEL seeded by high-order harmonic beam (2013)
  • 著者名/発表者名: Eiji J. Takahashi
  • 学会等名: CLEO 2013
  • 発表場所: San Jose, USA
• [学会発表] Intense full-coherent seeded FEL operation in EUV region (2013)
  • 著者名/発表者名: Eiji J. Takahashi
  • 学会等名: International Conference on Attosecond Physics ATTO2013
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] ギガワット級単一アト秒 パルスの発生 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第33回年次大会
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] Energy scaling of isolated attosecond pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: AISAMP10
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] Generation of an isolated attosecond pulse with microjoule-level energy (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: CLEO 2012
  • 発表場所: San Jose, USA
• [学会発表] Generation of an isolated attosecond pulse with microjoule-level energy (2012)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: CLEO2012
  • 発表場所: San Jose, CA, USA
• [学会発表] Multiple ionization of atoms and molecules by an intense isolated attosecond pulse (2012)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: CLEO2012
  • 発表場所: San Jose, CA, USA
• [学会発表] Gigawatt-scale isolate attosecond pulses by high-order harmonic (2012)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: AISAM10
  • 発表場所: Taipei
  • 招待講演
• [学会発表] Energy scaling of isolated attosecond pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: ASILS7
  • 発表場所: Tokyo, JAPAN
  • 招待講演
• [学会発表] ギガワット級単一アト秒パルス光源の開発と非線形光学研究への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 松山
  • 招待講演
• [学会発表] Generation of intense isolated attosecond pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Midorikawa
  • 学会等名: The Workshop on Super Intense Laser-Atom Physics (SILAP 2012)
  • 発表場所: Suzhou, Chaina
  • 招待講演
• [学会発表] Generation of multigigawatt isolated attosecond pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Midorikawa
  • 学会等名: OSA's 96th Annual Meeting
  • 発表場所: Rochester, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Generation of microjoule isolated attosecond pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Midorikawa
  • 学会等名: International Symposium on Ultrafast Intense Laser Science 11
  • 発表場所: Korea
  • 招待講演
• [学会発表] 高次高調波を用いたコヒーレントな"水の窓"X線の発生 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第32回年次大会(招待講演)
  • 発表場所: 仙台,日本
• [学会発表] Generation of microjpule isolated attosecond pulses by infrared two-color laser field synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋栄治
  • 学会等名: ICPEAC2011
  • 発表場所: Belfast, Northern Ireland, UK
  • 年月日: 2011-07-27
• [学会発表] Enormous amplification of full-coherent radiation in the extreme ultraviolet region with a free-electron laser (2011)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: The 12th International Conference on Multiphoton Processes (ICOMP12)(招待講演)
  • 発表場所: 北海道，日本
• [学会発表] Generation of microjoule isolated attosecond pulses by combining infrared two-color laser fields synthesis and an energy-scaleup method (2011)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Attosecond Physics (ATTO3)
  • 発表場所: 北海道，日本
• [学会発表] Generation of microjoule isolated attosecond pulses by infrared two-color laser field synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: XXVII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions(招待講演)
  • 発表場所: Belfast, Northern Ireland, UK
• [学会発表] Intense Isolated Attosecond Pulses Generated by Infrared Two-Color Multicycle Laser Field Synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: IEEE 2011 Photonics Conference(招待講演)
  • 発表場所: Arlington, Virginia, USA
• [学会発表] EUV-FEL seeded by high-order harmonic (2011)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: the joint 2011 International Quantum Electronics Conference / Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim
  • 発表場所: Sydney, Australia
• [学会発表] Seeding of extreme ultraviolet free electron laser with high-order harmonic (2011)
  • 著者名/発表者名: E. J. Takahashi
  • 学会等名: The European Conference on Lasers and Electro-Optics and the XIIth European Quantum Electronics Conference
  • 発表場所: Munich,Deutschland