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2008 年度 実績報告書

近紫外〜近赤外をギャップなしでカバーするサブ20フェムト秒光パルスシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18654074
研究機関大阪市立大学

研究代表者

杉崎 満  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20360042)

研究分担者 藤井 律子  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 博士研究員 (80351740)
橋本 秀樹  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50222211)
キーワード超短光パルス / 新規光源 / 光合成 / 光パラメトリック増幅器 / 色素蛋白超分子複合体 / フェムト秒 / カロテノイド / クロロフィル
研究概要

本研究は,チタンサファイアレーザーの第二,及び第三高調波を励起光源として用いることにより,非同軸型光パラメトリック増幅器(NOPA)をシグナル発振させた後にパルス圧縮を行い,360〜750nmにおいて20フェムト秒以下の光パルスを発生させると同時に,THG-NOPAのアイドラー光をパルス圧縮し,630〜1030nmにおいても同様に20フェムト秒以下の光パルスを発生させる光源を開発することを目標としている.そしてこの新規光源を用いて,光合成のごく初期過程において最も重要,かつ興味深い点である,カロテノイドからクロロフィルへの高効率,かつ超高速エネルギー伝達機構を解明することを目指している.
昨年までの試作したTHG-NOPAにおいて問題となっていたこととして,NOPAのポンプ光であるチタンサファイアレーザーの第三高調波の出力が弱く,また安定性が低いということがあった.そのため,BBO結晶を用いた同軸型のタイムプレート方式を採用する方法にデザインを変更した.その結果,上述の問題を改善することができた.一方,これまでに開発を完了していた甜G-NOPAを用いて,カロテノイドの四光波混合信号測定を行った。本年は,青色領域の出力が大きくなる手法を見出したため,共役鎖長の短いカロテノイドの信号も観測することができ,目標としていた広帯域観測が可能となった.また,アイドラー光のパルス圧縮も試みたが,目標とするサブ20フェムト秒には現在まで至ることができなかった,同様の問題は,SHG-NOPAを開発している段階でも見られ,パルス圧縮器中のビーム形を最適化することで克服できると考えている.また,パルス圧縮率の更なる向上を目指し,空間位相変調器を導入し,パルス圧縮機のデザインを変更した.現在も引き続き,その最適化を行っている.開発した装置の特性を生かし,広帯域二次元分光に結び付けたいと考えている.

  • 研究成果

    (40件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (29件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Transient grating spectroscopy in photosynthetic purple bacteria Rhodobacter sphaeroides 2.4.12009

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 雑誌名

      J. Limin. (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast optical responses of β-carotene and lycopene probed by sub-20 fs time-resolved coherent spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      J. Limin. (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast coherent vibronic oscillations in regioregular poly (3-alkylthiophene)2009

    • 著者名/発表者名
      K. Kanemoto
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Solidi (c) (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Third-order optical nonlinearity of β-carotene homologues2009

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Solidi (c) (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectrally-resolved transient grating signals from β-carotene in benzene solution2009

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 雑誌名

      Phys. Stat. Solidi (c) (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy dissipation in the ground-state vibrational manifolds of β-carotene homologues : A sub-20-fs time-resolved transient grating spectroscopic study2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 77

      ページ: 205118-1-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large third-order optical nonlinearity realized in symmetric nonpolar carotenoids2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 78

      ページ: 161101(R)-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient grating signals from β-carotene : excitation energy dependence2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 12

      ページ: 53-58

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast dephasing processes in β-carotene homologues2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 12

      ページ: 59-61

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Third-harmonic Maker fringe measurement of β-carotene homologues2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 雑誌名

      Carotenoid Science 12

      ページ: 62-65

    • 査読あり
  • [学会発表] 極性カロテノイド類のフェムト秒時間分解吸収分光の共役鎖長依存性2009

    • 著者名/発表者名
      楠本 利行
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教学院池袋キャンパス
    • 年月日
      20090327-20090330
  • [学会発表] β-カロテンにおける断熱ポテンシャルの非調和性2009

    • 著者名/発表者名
      杉崎 満
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教学院池袋キャンパス
    • 年月日
      20090327-20090330
  • [学会発表] パルス繰り返しに同期したフェムト秒広帯域検出システムの構築と光合成初期過程への応用2009

    • 著者名/発表者名
      殿内 規之
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教学院池袋キャンパス
    • 年月日
      20090327-20090330
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡による光合成色素アンテナ系タンパク複合体を組み込んだ再構成膜のその場観察2009

    • 著者名/発表者名
      須貝 祐子
    • 学会等名
      日本化学会第89回春年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      20090327-20090330
  • [学会発表] Spectrally-resolved transient grating signal of β-carotene2009

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      International Conference on Light-harvesting Processes
    • 発表場所
      Banz Monastery, Germany
    • 年月日
      20090310-20090314
  • [学会発表] Femtosecond time-resolved absorption spectroscopy of a polar carotenoid analogue, 2-(all-trans-vetinylidene) indan-1, 3-dione in various solvents2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kusumoto
    • 学会等名
      International Conference on Light-harvesting Processes
    • 発表場所
      Banz Monastery, Germany
    • 年月日
      20090310-20090314
  • [学会発表] Transient grating spectroscopy in Rhodobacter sphaeroides 2.4.12009

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugai
    • 学会等名
      International Conference on Light-harvesting Processes
    • 発表場所
      Banz Monastery, Germany
    • 年月日
      20090310-20090314
  • [学会発表] 極性カロテノイド類のフェムト秒時間分解吸収分光の共役鎖長依存性2008

    • 著者名/発表者名
      楠本 利行
    • 学会等名
      第19回光物性研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20081205-20081206
  • [学会発表] Sub-20-fs coherent spectroscopy of carotenoids2008

    • 著者名/発表者名
      H. Hashimoto
    • 学会等名
      ESF Workshop “Novel Methods in Exploring Caro tenoid Excited State Dynamics"
    • 発表場所
      Nove Hrady, Czech Republic
    • 年月日
      20080921-20080925
  • [学会発表] 一次元π共役分子の三次非線形光学特性2008

    • 著者名/発表者名
      藤原 正澄
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-20080923
  • [学会発表] 紅色光合成細菌Rba. sphaeroides 2.4.1における縮退四光波信号2008

    • 著者名/発表者名
      杉崎 満
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-20080923
  • [学会発表] Spectrally-resolved transient grating signal of β-carotene2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
    • 発表場所
      Edmonton, Canada
    • 年月日
      20080720-20080725
  • [学会発表] Third-order optical nonlinearity of β-carotene homologues investigated by third-Harmonic generation spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 学会等名
      International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
    • 発表場所
      Edmonton, Canada
    • 年月日
      20080720-20080725
  • [学会発表] Ultrafast coherent vibronic oscillations in regioregular Poly (3-alkylthiophenes)2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kanemoto
    • 学会等名
      International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
    • 発表場所
      Edmonton, Canada
    • 年月日
      20080720-20080725
  • [学会発表] Vibronic coherence of photosynthetic pigments2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      20080707-20080711
  • [学会発表] Ultrafast optical responses of β-carotene and lycopene probed by sub-20 fstime-resolved coherent spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      20080707-20080711
  • [学会発表] Intrachain photoluminescence dynamics of a long oligothiophene at room temperature2008

    • 著者名/発表者名
      K. Kanemoto
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Luminescence and Optical Spectroscopy of Condensed Matter
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      20080707-20080711
  • [学会発表] Rhodobacter sphaeroides 2.4.1における過渡回折格子信号2008

    • 著者名/発表者名
      杉崎 満
    • 学会等名
      第22回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20080628-20080629
  • [学会発表] サブ20フェムト秒パルスを用いたβ-カロテンとリコペンの縮退四光波混合時間分解分光2008

    • 著者名/発表者名
      藤原 正澄
    • 学会等名
      第22回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20080628-20080629
  • [学会発表] 異種の光合成細菌由来のアンテナ及びコア複合体をもつ再構成光合成膜の創製2008

    • 著者名/発表者名
      藤井 律子
    • 学会等名
      第22回カロテノイド研究談話会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20080628-20080629
  • [学会発表] Construction of hybrid photosynthetic units using peripheral and core antennae from two different species of photosynthetic bacteria2008

    • 著者名/発表者名
      R. Fujii
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] Resonance Raman spectroscopy of β-carotene homologues containing different π-conjugation length and side chain distribution2008

    • 著者名/発表者名
      A. Gall
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] A new optically-forbidden excited state in β-carotene homologues : investigated by third-harmonic generation spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] Sub-20 fs time-resolved degenerate four-wave mixing spectroscopy of β-carotene and lycopene2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] Spectrally-resolved transient grating signal of β-carotene2008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] Transient grating spectroscopy in Rhodobacter sphaeroides 2.4.12008

    • 著者名/発表者名
      M. Sugisaki
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] Femtosecond time-resolved absorption spectroscopy of a polar carotenoid analogue, 2-(all-trans-retinylidene) indan-1, 3, -dione2008

    • 著者名/発表者名
      T. Kusumoto
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] Femtosecond time-resolved absorption spectra of photosynthetic membranes from a purple bacterium Blastochloris (Rodopseudomonas) viridis2008

    • 著者名/発表者名
      R. Fujii
    • 学会等名
      The 15th International Symposium of Carotenoids
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      20080622-20080627
  • [学会発表] Specific channel of energy dissipation in carotenoids : coherent spectroscopic study2008

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 学会等名
      XVI International Conference on Ultrafast Phenomena
    • 発表場所
      Stresa, Italy
    • 年月日
      20080609-20080613
  • [図書] Ultrafast Phenomena XVI, Springer Series in Chemical Physics2009

    • 著者名/発表者名
      M. Fujiwara
    • 出版者
      Specific channel of energy dissipation in carotenoids : coherent spectroscopic study(印刷中)

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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