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マッハツェンダー型干渉計にもとづいた複雑な偏光状態発生の光学系の設計・構築・特性実験を行い、４ステップ法を用いたレーザービーム波面の計測技術を確立した。また、二つのマイケルソン干渉計を同一の光学系で立体的に構成したヤング・ツインマイケルソン干渉計を考案し、径偏光レーザービームの時間コヒーレンスと空間コヒーレンス特性の同時測定を試みた。さらに、レーザービーム波面の安定した計測の可能性を検証し、ツイン型マイケルソン干渉計で計測精度として1nm以下の安定した波面計測は可能になった。
本研究の発展的な成果として、フーリエ変換及び非線形波動方程式を用いた超広帯域サイクルパルスレーザーの時間・空間・周波数間の変換手法を構築し、径偏光レーザービームを用いた光パラメトリック増幅や第二高調波発生等を中心とした周波数領域非線形光学の理論基礎も構築することができた。また、非対称性の4f光学系をマルチ非線形光学結晶を取り入れることによって、超広帯域にわたっての位相整合を実現すると同時に、必要な非線形光学結晶の枚数は最小限に抑えることを数値解析結果によって示した。
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