位相制御された大出力テラヘルツ光源の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340159
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 湯上 登 宇都宮大学, 工学研究科, 教授 (60220521)
• 研究分担者: 東口 武史 宇都宮大学, 工学研究科, 准教授 (80336289) ; 萩行 正憲 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10144429)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: チャープ / テラヘルツ / 電離面 / DARC / フラッシュ電離

研究概要

静電場を励起した大気中において,位相制御された超短パルス高強度レーザーにより誘起されるパルス放電プラズマからのテラヘルツ電磁波の発生を観測した.観測されるテラヘルツ電磁波のピーク周波数は,電離の立ち上がり時間に依存した.パルス幅30fsおよび100fsのレーザーを用いた場合のテラヘルツ電磁波の中心周波数は,それぞれ0.3THzと0.1THzであった.また,テラヘルツ電磁波と超短パルスレーザーにより生成されたプラズマの相互作用を用いてフラッシュ電離の原理実証実験を行った.フラッシュ電離とは,電磁波の周辺を瞬時にプラズマ化することによって,プラズマ周波数に依存し電磁波の周波数上昇変換が引き起こされる現象である.ZnSe結晶にレーザーを照射することによって0.35THzからおよそ3THzへの周波数上昇変換を観測した.

研究成果

• [雑誌論文] Terahertz radiation in an optical-field-induced ionization in air with a pulsed electrostatic field (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Higashiguchi, Hiroaki Anno-Kashiwazaki, Takamitsu Otsuka, Noboru Yugami, Ryosuke Kodama
  • 雑誌名: Proceedings of The IRMMW-THz 2010 ページ: Th-P.40 (1-2)
• [雑誌論文] Experimental observation of frequency up conversion of terahertz using laser produced plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu Otsuka, Fuminori Suzuki, Masahiro Nakata, Takeshi Higashiguchi, Noboru Yugami, Ryosuke Kodama
  • 雑誌名: Proceedings of The IRMMW-THz 2010 ページ: Th-P.41 (1-2)
• [雑誌論文] Generation of terahertz radiation via an electromagnetically induced transparency at ion acoustic frequency region in laser-produced dense plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: Makoto Nakagawa, Ryosuke Kodama, Takeshi Higashiguchi, Noboru Yugami
  • 雑誌名: Physical Review E Vol.80 ページ: 025402(R)
• [雑誌論文] Possibility of high power THz radiation via electromagnetically induced transparency at ion acoustic frequency region in laser-produced dense plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: Noboru Yugami, Takeshi Higashiguchi, Ryosuke Kodama
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE Vol.7359 ページ: 735911
• [雑誌論文] Frequency Upshift and Radiation of the THz Electromagnetic Wave via an Ultrashort-Laser-Produced Ionization Front (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Higashiguchi, Hideyuki Hasegawa, Hirofumi Nishimai, Noboru Yugami, Patric Muggli
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings Vol.1086 ページ: 701-706
• [学会発表] フラッシュ電離によるテラヘルツ電磁波の周波数上昇 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湯上登,仲田真大,大塚崇光,鈴木史典,笠間純一,東口武史,千徳靖彦,兒玉了祐
  • 学会等名: 日本物理学会,2010 年秋季大会, 23pQJ-3
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 超短パルスレーザー駆動パルス放電によるテラヘルツ放射 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東口武史,柏崎宏明,大塚崇光,宮澤準,大場貴文,鈴木光騎,湯上登,千徳靖彦,兒玉了祐
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会, 23pQJ-2
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 瞬時電離によるテラヘルツ波の周波数上昇 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湯上登,東口武史,仲田真大,鈴木史典,大塚崇光,千徳靖彦,兒玉了祐
  • 学会等名: 2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会, 16p-F-10
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 超短パルスレーザー誘起放電大気プラズマからのテラヘルツ放射特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東口武史,柏崎宏明,大塚崇光,宮澤準,大場貴文,鈴木光騎,湯上登,千徳靖彦,兒玉了祐
  • 学会等名: 2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会,16p-F-11,
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] ガスターゲットと高強度レーザーとの相互作用によるテラヘルツ放射 (2010)
  • 著者名/発表者名: 湯上登
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会,シンポジウム「レーザー駆動単色量子ビーム発生物理とその応用のフロンティア」,18a-W-7
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス (神奈川県平塚市)(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Possibility of high power THz radiation via electromagnetically induced transparency at ion acoustic frequency region in laser-produced dense plasmas (2009)
  • 著者名/発表者名: Noboru Yugami, Takeshi Higashiguchi, Makoto Nakagawa, Ryosuke Kodama
  • 学会等名: SPIE Europe, 7359-36
  • 発表場所: Prague Congress Centre (Prague Czech Republic)(invited)
  • 年月日: 2009-04-23
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ee.utsunomiya-u.ac.jp/~photonics/index.html