| 研究概要 |
アト秒パルス発生には,現在の所,高次高調波を用いる手法が知られているのみである。さらに高次高調波発生には通常,近赤外波長のフェムト秒チタンサファイアレーザーが用いられ,高次高調波発生に関連する超高速ダイナミクスは理論的にも実験的にもよく研究されている。本年度はアト秒パルス発生に関する研究に先立ち,10μm程度の遠赤外波長パルスによる高次高調波のダイナミクスを詳細に調べ,近赤外波長パルスの場合と比較することから研究を開始した。
遠赤外パルスを使った高次高調波発生の理論計算には,1次元の時間依存シュレーディンガー方程式を直接数値的に解く方法を用い,計算コードを作成した。新たに作成したこの計算コードを使って数値計算したところ,高調波の次数が上がるにつれ,まず高調波強度が小さくなり,その後,「プラトー」と呼ばれる次数に対して高調波強度があまり変化しない領域が現れ,その後,ある次数で高調波強度が急激に消滅する。いわゆる「カットオフ」と呼ばれる現象である。ここまでは近赤外波長パルスを使った高調波と何ら違いはない。面白いのは,このカットオフの後,再度プラトーが現れ,その後,2回目のカットオフが観測されたことである。この物理的原因については現在調査中であるが,近赤外波長ではいかなるパルス条件でも複数のカットオフは観測されなかった。また,時間幅の短いパルスよりも時間幅の長いパルスの場合に複数のカットオフがはっきりと現れる。これら一連の数値計算結果から,複数のカットオフが遠赤外パルスに起因する現象であるということは間違いないと確信するに至った。
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