| 研究概要 |
フェムト秒レーザーを用いたホログラフィによりフェムト秒光パルスが伝播する様子を3次元画像として時間的にも空間的にも連続な動画像として記録・再生する技術を開発し,その技術を超高速現象の3次元像の動画観察に応用することを目的として次の研究を行った。
まず、伝播するフェムト秒光パルスの3次元画像の特性を解析した。記録光源に超短光パルスを用いるホログラフィの記録と再生の解析モデルを構築した。本技術では光パルスから散乱された光の各部分ごとにホログラム記録材料への到達時刻が光学系の構成に依って異なり,再生像は歪みを持つ.この歪みの定量的な解析を行い,再生される3次元像の空間的・時間的特性を明らかにした。
次に、波長変換されたフェムト秒光パルスの伝播のホログラフィック記録材料への動画像の記録光学系の設計および記録・観察実験を行った。フェムト秒光パルスの波長を非線形光学素子で変換する光学系を設計,構成した。また,構成した光学系で波長変換されたフェムト秒光パルスの伝播の動画記録・観察を行いフェムト秒光パルスの伝播の動画記録・観察に成功した。
さらに、フェムト秒光パルスの伝播のホログラフィック記録システムのデジタルホログラフィ化を検討した。ホログラフィック記録材料(乾板)に代えてCCDに記録することを検討した。CCDの画素間隔の粗さのため,記録されるフェムト秒レーザーパルスの3次元像の空間分解能と動画の記録時間にも限界が伴う。この限界を計算により明らかにした。
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