2020 年度研究成果報告書

チャープパルスを用いた超高速デジタルホログラフィー

研究課題

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研究課題/領域番号	18K04983
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関	公立千歳科学技術大学
研究代表者	唐澤直樹公立千歳科学技術大学, 理工学部, 教授 (00337099)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	超短光パルス / デジタルホログラフィー / 超高速現象 / チャープパルス
研究成果の概要	本研究の目的は超高速現象の波面の時間的発展を正確にとらえるために新たに提案された「チャープパルスを用いたデジタルホログラフィー」の実験的検証を行うことであった。この目的のため、パルス幅が35フェムト秒のレーザー発振器からの超短光パルスを用いて、チャープパルスの参照光と時間間隔3.7ピコ秒の物体光パルス列を生成した。そしてそれぞれの物体光に対応する時間の波面をシングルショットで多重記録する光学系を試作した。この光学系を用いてスリットとレンズの組み合わせ、圧縮空気のノズルからの噴射、スパークプラグからの火花放電等の振幅・位相画像の取得を行い、本手法の有効性を示した。
自由記述の分野	量子光工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究の目的は超高速現象の時間的発展を正確に捉えるための新提案手法であるチャープパルスデジタルホログラフィーの実験的検証を行うことである。自然界には放電現象等の超高速現象が存在しており、その時間的発展を正確に画像化することはそれらの現象の解明に非常に重要である。またパルス幅が数フェムト秒の超短パルスが発生可能なレーザーが進展しており、それを用いたレーザーアブレーション等による微細加工等が実用的な面からも重要となっている。本研究で提案した手法はこれらの現象のピコ秒オーダーの間隔の振幅・位相画像がフェムト秒オーダーの分解能で複数枚取得できるため、現象の解明および応用に大きな意義あると考えられる。