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レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26287145
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関大阪大学

研究代表者

河仲 準二  大阪大学, レーザー科学研究所, 准教授 (50264362)

研究分担者 時田 茂樹  大阪大学, レーザー科学研究所, 講師 (20456825)
西岡 一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70180586)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードラマン圧縮 / ラマン増幅 / 超短パルスレーザー / 超高強度レーザー / プラズマ科学 / 量子エレクトロニクス / 高性能レーザー / 量子ビーム / 光源技術 / プラズマデバイス / プラズマフォトニクス
研究成果の概要

高性能、高品質の励起光用・信号光用レーザーを開発し、これを用いて後方ラマン散乱試験を行なった結果、顕著な後方ラマン信号は得られなかった。測定した生成プラズマの発光時間や密度などから600psの相互作用の間、安定にプラズマを維持できず、また、生成プラズマの密度が低いことが予測された。また、変動するプラズマ条件を考慮した数値シミュレーションにより裏付けされた。これにより今後の指針として励起光用レーザーの短パルス化(ピコ秒)と励起光強度の高強度化により短時間での効率良い相互作用が重要であることを明らかにした。高密度化については固体ターゲットの採用が効果的であると予想した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 18件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 上海光機所(SIOM)(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute of Physics, ASCR(チェコ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] High-beam-quality, efficient operation of passively Q-switched Yb:YAG/Cr:YAG laser pumped by photonic-crystal surface-emitting laser2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyang Guo, Shigeki Tokita, Kana Fujioka, Hiro Nishida, Kazuyoshi Hirose, Takahiro Sugiyama, Akiyoshi Watanabe, Kenji Ishizaki, Susumu Noda, Noriaki Miyanaga, Junji Kawanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. B

      巻: 123 号: 7 ページ: 194-194

    • DOI

      10.1007/s00340-017-6772-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prospects of obtaining terawatt class infrared pulses using standard optical parametric amplification2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyang Guo, Shigeki Tokita, Xiaoniu Tu, Yanqing Zheng and Junji Kawanaka
    • 雑誌名

      Laser Physics

      巻: 27 号: 2 ページ: 025403-025403

    • DOI

      10.1088/1555-6611/aa555b

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation of 300 nm bandwidth 0.5 mJ pulses near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiber2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyang Guo, Shigeki Tokita, Kento Yoshii, Hajime Nishioka, and Junji Kawanaka
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 25 号: 18 ページ: 21171-21179

    • DOI

      10.1364/oe.25.021171

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 12 mJ Yb:YAG/Cr:YAG microchip laser2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyang Guo, Shigeki Tokita, and Junji Kawanaka
    • 雑誌名

      Optics Lett.

      巻: 43 号: 3 ページ: 459-461

    • DOI

      10.1364/ol.43.000459

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstration of a photonic crystal surface-emitting laser pumped Yb:YAG laser2016

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyang Guo, Shigeki Tokita, Kazuyoshi Hirose, Takahiro Sugiyama, Akiyoshi Watanabe, Kenji Ishizaki, Susumu Noda, Noriaki Miyanaga, Junji Kawanaka
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 41 号: 20 ページ: 4653-4655

    • DOI

      10.1364/ol.41.004653

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1-J operation of monolithic composite ceramics with Yb:YAG thin layers: multi-TRAM at 10-Hz repetition rate and prospects for 100-Hz operation2015

    • 著者名/発表者名
      Martin Divoky, Shigeki Tokita, Sungin Hwang, Toshiyuki Kawashima, Hirofumi Kan, Antonio Lucianetti, Tomas Mocek, and Junji Kawanaka
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 40 ページ: 855-858

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ion diffusion at the bonding interface of undoped YAG/Yb:YAG composite ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      Kana Fujioka, Akira Sugiyama, Yasushi Fujimoto, Junji Kawanaka, Noriaki Miyanaga
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 46 ページ: 542-547

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of 500-mJ nanosecond pulses from a diode-pumped Yb:YAG TRAM laser amplifier2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Tokita, Martin Divoky, Hiroaki Furuse, Kakeru Matsumoto, Yuki Nakamura, Minoru Yoshida, Toshiyuki Kawashima, and Junji Kawanaka
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 4 ページ: 2122-2126

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高出力YAGセラミックレーザーの開発2014

    • 著者名/発表者名
      古瀬裕章,河仲準二,安原亮,井澤靖和
    • 雑誌名

      Journal of the Society of Inorganic Materials

      巻: 21 ページ: 321-327

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 次世代ハイパワーレーザー開発3-高繰り返しレーザーシステム-2018

    • 著者名/発表者名
      河仲準二、時田茂樹、椿本孝治、吉田英次、藤岡加奈、本越伸二、吉村政志、宮永憲明、兒玉了祐
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploring High Pulse Energy, High Rep. Rate Laser in the Next Generation2017

    • 著者名/発表者名
      J. Kawanaka, S. Tokita, H. Yoshida, K. Tsubakimoto, K. Fujioka, S. Motokoshi, M. Yoshimura, N. Miyanaga, R. Kodama
    • 学会等名
      1st Asia-Pacific Conference on Plasma Physics (AAPPS-DPP)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sub-ns, 1J Yb:YAG TRAM mutipass amplifier for OPCPA pumping2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tokita, K. Iyama, T. Kawashima, K. Fujioka and J. Kawanaka
    • 学会等名
      The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’ 17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broadband TW class OPCPA system pumped by frequency doubled cryogenically cooled Yb:YAG laser2017

    • 著者名/発表者名
      X. Guo, S. Tokita, K. Iyama, K. Yoshii, K. Fujioka, K. Tsubakimoto, N. Miyanaga, J. Kawanaka
    • 学会等名
      10th International HEC-DPSSL Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development Status of GENBU laser2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tokita, K. Iyama, X. Guo, K. Yoshii, M. Okamoto, T. Kawashima, K. Fujioka, K. Tsubakimoto, N. Miyanaga, R. Kodama, H. Nishioka, and J. Kawanaka
    • 学会等名
      10th International HEC-DPSSL Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of sub-ns, 1J Yb:YAG TRAM multipass amplifier2017

    • 著者名/発表者名
      K. Iyama, S. Tokita, T. Kawashima, J. Kawanaka
    • 学会等名
      10th International HEC-DPSSL Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DPSSL Pumped Broadband TW Class OPCPA System2017

    • 著者名/発表者名
      X. Guo, S. Tokita, K. Iyama, K. Yoshii, K. Tsubakimoto, N. Miyanaga, J. Kawanaka
    • 学会等名
      The 24th Congress of International Commission for Optics (ICO-24)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient second harmonic generation of ~200 fs pulse at 1 μm2017

    • 著者名/発表者名
      X. Guo, S. Tokita, K. Yoshii, M. Nishio, and J. Kawanaka
    • 学会等名
      Advanced Solid State Lasers (OSA, ASSL)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient YCOB Based Second Harmonic Generation of Sub-ns Yb:YAG Laser2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaoyang Guo, Shigeki Tokita, Xiaoniu Tu, Yanqing Zheng, Junji Kawanaka
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of 1 J Yb:YAG TRAM amplifier cooled by GM cryocooler2016

    • 著者名/発表者名
      Koichi Iyama, Shigeki Tokita, Toshiyuki Kawashima, Junji Kawanaka
    • 学会等名
      The 5th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’16)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanosecond pulsed operation of a PCSEL for high peak powers2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nishida, X. Guo, S. Tokita, K. Ishizaki, S. Noda, K. Hirose, T. Sugiyama, A. Watanabe, J. Kawanaka
    • 学会等名
      The 5th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’16)
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of ultra-broadband frontend light source for OPCPA using partially-deuterated KDP crystals2016

    • 著者名/発表者名
      Kento Yoshii, Shigeki Tokita, Xiaoyang Guo, Koichi Iyama, Minoru Yoshida, Toshiyuki Kawashima, Hajime Nishioka, Junji Kawanaka
    • 学会等名
      The 10th Asia-Pacific Laser Symposium (APLS 2016)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2016-05-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High power diode-pumped solid-state lasers by using cryogenic Yb:YAG composit ceramics2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Kawanaka, Shigeki Tokita, Koichi Iyama, Toshiyuki Kawashima, and Hajime Nishioka
    • 学会等名
      The Second International Symposium on High Power Laser Science and Engineering (HPLSE 2016)
    • 発表場所
      Suzhou (China)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1 J, 100 Hz, diode-pumped Yb:YAG ceramic laser for OPCPA pumping2015

    • 著者名/発表者名
      Junji Kawanaka, Shigeki Tokita, Koichi Iyama, Toshiyuki Kawashima, and Hajime Nishioka
    • 学会等名
      The 11th Laser Ceramics Symposium (LCS 2015)
    • 発表場所
      Xuzhou (China)
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1 J, 100 Hz TRAM amplifier and ultra broadband OPCPA2015

    • 著者名/発表者名
      S. Tokita, K. Iyama, M. Divoky, S. Hwang, T. Kawashima and J. Kawanaka
    • 学会等名
      High-Energy-Class Diode-Pumped Solid-State Workshop (HEC-DPSSL)
    • 発表場所
      Stirin (Czech Republic)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wavefront properties of 1 J TRAM amplifier2015

    • 著者名/発表者名
      K. Iyama, S. Tokita, T. Kawashima, J. Kawanaka
    • 学会等名
      High-Energy-Class Diode-Pumped Solid-State Workshop (HEC-DPSSL)
    • 発表場所
      Stirin (Czech Republic)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of 1 J, 100 Hz Yb:YAG laser amplifier system for OPCPA pumping2015

    • 著者名/発表者名
      S. Tokita, M. Divoky, S. Hwang, K. Iyama, T. Kawashima, H. Nishioka, and J. Kawanaka
    • 学会等名
      The 11th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 発表場所
      Busan (South Korea)
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pulse stretching in a narrow-band Yb:YAG regenerative amplifier using transmission gratings2015

    • 著者名/発表者名
      S. Tokita, S. Hwang, T. Kawashima, H. Nishioka, and J. Kawanaka
    • 学会等名
      The 11th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 発表場所
      Busan (South Korea)
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1 J, 100 Hz Multiple Active-Mirror Laser Amplifier Using YAG /Yb:YAG Composite Ceramics2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Tokita, Martin Divoky, SungIn Hwang, Toshiyuki Kawashima, Hajime Nishioka, Antonio Lucianetti, Junji Kawanaka
    • 学会等名
      The 4rd Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’14)
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Kanagawa・Yokohama)
    • 年月日
      2015-04-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pulse stretching in a cryogenic-Yb:YAG regenerative amplifier using transmission gratings2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Tokita, SungIn Hwang, Toshiyuki Kawashima, Hajime Nishioka, Junji Kawanaka
    • 学会等名
      The 4rd Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS’15)
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Kanagawa・Yokohama)
    • 年月日
      2015-04-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 1 J Multi-TRAM Cryogenic Yb:YAG Amplifier2014

    • 著者名/発表者名
      S. Tokita, M. Divocky, S. Hwang, T. Kawashima, A. Lucianetti, and J. Kawanaka
    • 学会等名
      OSA Topical Meeting, Advanced Solid-State Lasers
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Basic Research of Cryogenic High Power Lasers and Short Review of Ceramic Lasers in Japan2014

    • 著者名/発表者名
      J. Kawanaka
    • 学会等名
      The 20th International Symposium on High Power Laser Systems & Applications (HPLS & A)
    • 発表場所
      Chengdu, China
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultrabroadband parametric amplification by using a partially deuterated KDP pumped with a cryogenic laser2014

    • 著者名/発表者名
      J. Kawanaka
    • 学会等名
      Topical Problems of Nonlinear Wave Physics (NWP-2014)
    • 発表場所
      Nizhny Novgorod, Russia
    • 年月日
      2014-07-17 – 2014-07-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 原子力・量子・核融合辞典、第一分冊「原子核物理とプラズマ物理・核融合」「2.3.5 炉用レーザーシステム」2014

    • 著者名/発表者名
      河仲準二
    • 総ページ数
      1600
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪大学 レーザーエネルギー学研究センター 炉用ドライバーレーザー研究グループ(河仲研究室)

    • URL

      http://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/rdl/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-01  

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