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2007 年度 研究成果報告書概要

時間分解光電子分光用光源としての高次高調波ビームラインの開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 17204033
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
研究機関北海道大学

研究代表者

関川 太郎  北海道大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90282607)

研究分担者 山下 幹雄  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10240631)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
キーワード高次高調波 / パルス幅計測 / 光電子波束干渉 / 数サイクルレーザーパルス
研究概要

本研究の目的は、高次高調波を極端紫外・軟X線光源として確立することである。そのために、本研究期間中に1)高次高調波発生のための数サイクルレーザーパルス発生の高効率化、2)高次高調波パルスの時間波形の新しい測定法の開発で成果を上げることが出来た。以下、それぞれについて述べる。
高次高調波発生の特徴の一つは、アト秒パルスの発生がある。極端紫外・軟X線光源としての特徴を出すためには、アト秒パルスを高出力で発生させることが必要である。そこで、数サイクルレーザーパルスを発生させるために通常用いられる中空ファイバーの内壁にアルミニウムをコートしたものを新たに使用し、ファイバー伝搬に伴う損失を低減し、83%の透過率を得た。その結果、660μJの数サイクルレーザーパルスを発生することに成功した。
ついで、新しい高次高調波パルスの時間波形決定法の考案とその実証を行った。その原理は、光電子波束の干渉を利用するもので、.光電子スペクトルを計測するだけでスペクトル位相を決定できるため、非常に高感度にスペクトル位相を決定できる。実験としては、パルス幅36fsのチタンサファイアレーザーの19次高調波の測定を行った。3.7fsのパルス幅をもつ高調波が発生していることを見出した。その発生メカニズムを考察するとともに、レーザー'のもつチャープが発生する高調波に与える影響も実験に調べた。今後、新たに、アト秒パルスの計測へ発展させられる成果である。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Generation of Ultrashort optical pulses using multiple coherent anti-Stokes Raman scattering in a crystal at room temperature2008

    • 著者名/発表者名
      E., Matsubara
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

      ページ: 071104-1-071104-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of ultrashort optical pulses using multiple coherent anti-Stokes Raman scattering in a crystal at room temperature2008

    • 著者名/発表者名
      E. Matsubara, T. Sekikawa, M. Yamashita
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

      ページ: 071104-1-071104-3

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Attosecond pulse characterization by XUV nonlinear optics2007

    • 著者名/発表者名
      T., Sekidawa
    • 雑誌名

      "Ultrafast Optics V", Springer Series in Optical Sciences 132

      ページ: 27-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Generation of 2.6 fs optical pulses using induced-phase modulation in a gas-filled hollow fiber2007

    • 著者名/発表者名
      E., Matsbuara
    • 雑誌名

      Journal of the Optioal Society of America B 24

      ページ: 985-989

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automatic phase compensation for extremely short optical pulse generation using wavelet transform2007

    • 著者名/発表者名
      K., Hazu
    • 雑誌名

      IEEE Joumal of Quantum Electronics 43

      ページ: 1218-1226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial light modulator with an over-two-octave bandwidth from ultraviolet to near infrared2007

    • 著者名/発表者名
      K., Hazu
    • 雑誌名

      Optics Letters 32

      ページ: 3318-3320

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of 2.6 fs optical pulses using induced-phase modulation in a gas-filled hollow fiber2007

    • 著者名/発表者名
      E. Matsubara, K. Yamane, T. Sekikawa, M. Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of the Optical Society of America B 24

      ページ: 985-989

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Automatic phase compensation for extremely short optical pulse generation using wavelet transform2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hazu, K. Narita, T. Sekikawa, M. Yamashita
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Quantum Electronics 43

      ページ: 1218-1226

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Spatial light modulator with an over-two-octave bandwidth from ultraviolet to near infrared2007

    • 著者名/発表者名
      K. Hazu, T. Sekikawa, M. Yamashita
    • 雑誌名

      Optics Letters 32

      ページ: 3318-3320

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Significant enhancement of high-order harmonics below 10 nm in a two-color laser field2006

    • 著者名/発表者名
      T.L., Liu
    • 雑誌名

      Physical Review A 73

      ページ: 063823-1-ibd-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency-Resolved Optical Gating of Isolated Attosecond Pulses in the Extreme Ultraviolet2006

    • 著者名/発表者名
      A., Kosuge
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

      ページ: 263901-1-ibd-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attosecond pulse characterization by XUV nonlinear optics2006

    • 著者名/発表者名
      T., Sekikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE, (2006) 6256

      ページ: 62560H-1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Significant enhancement of high-order harmonics below 10 nm in a two-color laser field2006

    • 著者名/発表者名
      T. L. Liu, T. Kanai, T. Sekikawa, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review A 73

      ページ: 063823

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Frequency-Resolved Optical Gating of Isolated Attosecond Pulses in the Extreme Ultraviolet2006

    • 著者名/発表者名
      A. Kosuge, T. Sekikawa, X. Zhou, T. Kanai, S. Adachi, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97

      ページ: 263901

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Attosecond Pulse characterization by XUV Nonlinear Optics2006

    • 著者名/発表者名
      T. Sekikawa, A. Kosuge, T. Kanai, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 6256

      ページ: 62560H-1-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Generation of high average power, 7.5-fs blue pulses at 5 kHz by adaptive phase control2005

    • 著者名/発表者名
      X., Zhou
    • 雑誌名

      Applied Physics B-Lasers and Optics 81

      ページ: 13-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of sub-4-fs high harmonic pulses and their applicatiom to the above-threshold ionization2005

    • 著者名/発表者名
      T., Sekikawa
    • 雑誌名

      Ultrafast Phenomema XIV

      ページ: 184-188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-5-fs pulse compression of laser output using photonic crystal fiber with short zero-dispersion wavelength2005

    • 著者名/発表者名
      M., Adachi
    • 雑誌名

      JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 81

      ページ: L1423-L1425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Nonlinear propagation analysis of few-optical-cycle pulses for subfemtosecond compression and carrier envelope phase effect2005

    • 著者名/発表者名
      Y., Mizuta
    • 雑誌名

      Physical Review A 72

      ページ: 063802-1-ibd-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of high average power, 7.5-fs blue pulses at 5 kHz by adaptive phase control2005

    • 著者名/発表者名
      X. Zhou, T. Kanai, D. Yoshitomi, T. Sekikawa, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics B-Lasers and Optics 81

      ページ: 13-17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Sub-5-fs pulse compression of laser output using photonic crystal fiber with short zero-dispersion wavelength2005

    • 著者名/発表者名
      M. Adachi, K. Yamane, R. Morita, M. Yamashita
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 44

      ページ: L1423-L1425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Nonlinear propagation analysis of few-optical-cycle pulses for subfemtosecond compression and carrier envelope phase effect2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Mizuta, M. Nagasawa, M. Ohtani, M. Yamashita
    • 雑誌名

      Physical Review A 72

      ページ: 063802

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Generation of sub-4-fs high harmonic pulses and their application to the above-threshold ionization

    • 著者名/発表者名
      T. Sekikawa, A. Kosuge, T. Kanai, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Ultrafast Phenomena XIV

      ページ: 184-188

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Attosecond Pulse characterization by XUV Nonlinear Optics

    • 著者名/発表者名
      T. Sekikawa, A. Kosuge, T. Kanai, S. Watanabe
    • 雑誌名

      Ultrafast Optics (Springer Series in Optical Sciences 132) V

      ページ: 27-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Complete Characterization of High Harmonic Pulses by Spectral Shearing Interference of Photoelectron Wavepackets2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sekikawa, E. Haraguchi, T. Okamoto, T. Tanigawa, M. Yamashita
    • 学会等名
      Joint Conference on Ultrafast Optics VI and Applications of High Field and Short Wavelength Sources XII
    • 発表場所
      Santa Fe
    • 年月日
      2007-09-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Efficient Compression of Carrier-Envelope Phase-Locked Laser Pulses to 5 fs Using an Aluminum-Coated Hollow Fiber2007

    • 著者名/発表者名
      T., Sekikawa
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics
    • 発表場所
      Baltimore (USA)
    • 年月日
      2007-05-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Complete Characterization of Photoelectron Wave Packets by Spectral Shearing Interferometry2007

    • 著者名/発表者名
      T., Sekikawa
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics
    • 発表場所
      Baltimore (USA)
    • 年月日
      2007-05-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Efficient Compression of Carrier-Envelope Phase-Locked Laser Pulses to 5 fs Using an Aluminum-Coated Hollow Fiber2007

    • 著者名/発表者名
      E. Haraguchi, T. Tanigawa, E. Matsubara, K. Yamane, M. Yamashita, T. Sekikawa
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics
    • 発表場所
      Baltimore (CThX5)
    • 年月日
      2007-05-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Complete Characterization of Photoelectron Wave Packets by Spectral Shearing Interferometry2007

    • 著者名/発表者名
      T. Sekikawa, E. Haraguchi, T. Tanigawa, M. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics
    • 発表場所
      Baltimore (CPDB5)
    • 年月日
      2007-05-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Attosecond pulse characterization by XUV nonlinear optics2005

    • 著者名/発表者名
      T., Sekikawa
    • 学会等名
      Joint Conference on Ultrafast Optics V and Applications of High Field and Short Wavelength Sources XI
    • 発表場所
      Nara(Japan)
    • 年月日
      2005-09-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Attosecond pulse characterization by XUV nonlinear optics2005

    • 著者名/発表者名
      T. Sekikawa, A. Kosuge, T. Kanai, S. Watanabe
    • 学会等名
      M2-2 Joint Conference on Ultrafast Optics V and Applications of High Field and Short Wavelength Sources XI
    • 発表場所
      Nara
    • 年月日
      2005-09-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [学会発表] Attosecond pulse characterization by XUV nonlinear optics2005

    • 著者名/発表者名
      T., Sekikawa
    • 学会等名
      International conference on coherent and nonlinear optics
    • 発表場所
      St. Petersburg(Russia)
    • 年月日
      2005-05-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Attosecond pulse characterization by XUV nonlinear optics2005

    • 著者名/発表者名
      T. Sekikawa, A. Kosuge, T. Kanai, S. Watanabe
    • 学会等名
      ISN1 International conference on coherent and nonlinear optics
    • 発表場所
      St. Petersburg (Russia)
    • 年月日
      2005-05-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-02-04  

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