分子ダイナミクス制御へ向けた中赤外任意波形発生システムの開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20686006
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 芦原 聡 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10302621)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 超短パルスレーザー / レーザー制御

研究概要

様々な周波数の光を準備し, それらの位相を揃えて重ね合わせると, 超短パルス光を生成できる．各周波数成分の位相を自由に制御できれば, 光の電場波形を自由に操ることができる．また, そのスペクトルを広げることができれば, 波形整形の自由度が向上する．本研究では, 中赤外光のスペクトルを広帯域化する技術, および, 光電場波形を整形するシステムを開発した．この技術は, 分子反応ダイナミクスの観察と反応制御に役立つと期待される．

研究成果

• [雑誌論文] Comparative study on light-induced absorption between MgO: LiNbO3 and MgO: LiTaO3 (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Enomoto and S. Ashihara
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 110 ページ: 063111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of vibrational relaxation of the OH bending mode in liquid water (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, K. Shibuya, and S. Fujioka
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 502 ページ: 57-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水分子の高速ダイナミクスを追跡する ～中赤外フェムト秒パルスによる非線形分光計測～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 雑誌名: 応用物理 巻: 80 ページ: 0894-0897
  • 査読あり
• [雑誌論文] 中赤外非線形分光法による水分子ダイナミクスの時間分解観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 雑誌名: 日本光学会誌「光学」極短パルスレーザーを用いた分光生体計測 巻: 40 ページ: 409-414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of mid- to far-infrared ultra-short pulses in 4-dimethylamino-N-methyl-4-stilbazolium tosylate (DAST) crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Satoh, Y. Toya, S. Yamamoto, T. Shimura, K. Kuroda, Y. Takahashi, M. Yoshimura, Y. Mori, T. Sasaki, and S. Ashihara
  • 雑誌名: J. Opt. Soc. Am. 巻: B27 ページ: 2507-2512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral broadening of mid-infrared femtosecond pulses in GaAs (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara and Y. Kawahara
  • 雑誌名: Selected for Virtual Journal of Ultrafast Science 9 巻: Issue2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral broadening of mid-infrared femtosecond pulses in GaAs (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara and Y. Kawahara
  • 雑誌名: Opt. Lett. 巻: 34 ページ: 3839-3841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitation of two-colored temporal solitons in a segmented quasi-phase-matching structure (2009)
  • 著者名/発表者名: X. Zeng, S. Ashihara, Z. Wang, T. Wang, Y. Chen, and M. Cha
  • 雑誌名: Opt. Exp. 巻: 17 ページ: 16877-16884
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of sub-50 fs mid-infrared pulses by optical parametric amplifier based on periodically-poled MgO: LiNbO3 (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, T. Mochizuki, S. Yamamoto, T. Shimura, and K. Kuroda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 48 ページ: 042501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous separation of poly-disperse particles using asymmetric non-periodic optical stripe pattern (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayashi, S. Ashihara, T. Shimura, and K. Kuroda
  • 雑誌名: Appl. Opt. 巻: 48 ページ: 1543-1552
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polaron dynamics in lithium niobate upon femtosecond pulse irradiation: influence of magnesium doping and stoichiometry control (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Sasamoto, J. Hirohashi, and S. Ashihara
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 105 ページ: 083102
  • 査読あり
• [雑誌論文] 中赤外フェムト秒パルスによる水分子ダイナミクスの追跡 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 38-2 ページ: 101-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] 赤外高速分光法による水の束縛回転振動ダイナミクスの観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 雑誌名: 分子シミュレーション研究会会誌「アンサンブル」 巻: 11 ページ: 20-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-color pulse compression in aperiodically-poled lithium niobate (2008)
  • 著者名/発表者名: X. Zeng, S. Ashihara, T. Shimura, and K. Kuroda
  • 雑誌名: Opt. Commun. 巻: 281 ページ: 4499-4503
  • 査読あり
• [雑誌論文] 中赤外高速分光法で観る水の分子振動緩和現象 (2008)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 雑誌名: 分光研究 巻: 57-6 ページ: 288-293
  • 査読あり
• [学会発表] Control over Two-dimensional Vibrational Trajectory (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, T. Arakaki, K. Enomoto
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2012, JW2A.
  • 発表場所: San Jose
  • 年月日: 2012-05-09
• [学会発表] 中赤外パルスの波形整形を利用したカルボニル化合物のコヒーレント制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 榎本薫里, 芦原聡
  • 学会等名: 第５９回応用物理学関係連合講演会, 18a-E9-1
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] Au ロッドを利用した中赤外域での電場増強特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 草史野, 芦原聡
  • 学会等名: 第５９回応用物理学関係連合講演会, 16p-GP1-5
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 中赤外域の波形整形と分子コヒーレント制御への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 「相変化材料における電子・フォノン励起過程と構造変化」ワークショップ
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2012-03-12
• [学会発表] 中赤外領域の波形整形を利用した分子振動波束の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 応用物理学会量子エレクトロニクス研究会「非線形光学 50年 その基礎と材料・デバイスおよび応用」
  • 発表場所: 軽井沢
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] MgOを添加したLiNbO3とLiTaO3の光誘起吸収特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本聖, 芦原聡
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会 OPJ2011, 29G3
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] 中赤外フェムト秒パルスの精密位相変調を利用した分子振動励起の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本薫里, 芦原聡
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会, 2p021
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] (招待講演) Spectral broadening and phase shaping of mid-IR pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific-Rim (CLEO/PacificRim)
  • 発表場所: Sydney
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 可視域のスペクトルシアリング干渉による中赤外光波形評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新垣寿弥, 榎本薫里, 芦原聡
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会, 30p-ZH-8
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 中赤外フェムト秒パルスの精密位相制御とその評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本薫里, 平澤雄太, 芦原聡
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会, 30p-ZH-7
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 中赤外超短パルスで見る水の高速ダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 放射光学会第3回若手研究会
  • 発表場所: 姫路
  • 年月日: 2011-08-18
• [学会発表] Temperature dependence of vibrational relaxation of the OH bending excitations in liquid H2O (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, S. Fujioka
  • 学会等名: Time-resolved vibrational spectroscopy XV
  • 発表場所: Ascona
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Pulsed-light-induced absorption in LiNbO3 and LiTaO3 crystals with MgO-doping (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, S. Enomoto
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe (CLEO/EUROPE), EF.P.13
  • 発表場所: Munich
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Precise phase shaping and characterization of mid-infrared femtosecond pulses (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, Y. Hirasawa, K. Enomoto
  • 学会等名: 2011 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe (CLEO/EUROPE), CF.5.4
  • 発表場所: Munich
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] 中赤外超短パルスによる分子ダイナミクスの観測と制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会 シンポジウム「光科学の未来を拓く -10 年先の新規研究領域開拓のために-」24p-BX-15
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] アンチサイト欠陥のない分極反転材料で起こる光誘起吸収 (2011)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会 シンポジウム 「非線形光学50周年に分極反転はどこまできたか？」25p-BF-3
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] (招待講演) Generation and shaping of broadband mid-infrared optical pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: The fifth Workshop of the Stimulated Brillouin Scattering and Phase Conjugation
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 20100825-27
• [学会発表] 分子レベルの水のダイナミクス (2010)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 第17回理研理事長ワークショップ「水を意識した科学研究のあり方」
  • 発表場所: 伊豆
  • 年月日: 20100211-12
• [学会発表] (招待講演) Ultrafast vibrational relaxation and structural dynamics in liquid water (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: The 6 th Asian Conference on Ultrafast Phenomena
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 20100110-13
• [学会発表] フェムト秒赤外非線形分光法による水の分子振動緩和現象 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 日本分光学会 年次講演会 日本分光学会奨励賞受賞記念講演
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] 水分子の変角振動のエネルギー緩和とその温度依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡, 藤岡幸
  • 学会等名: 平成22年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Spectral broadening and dispersion compensation of mid-infrared femtosecond pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: IEEE the Photonics Society 2010 Annual Meeting
  • 発表場所: Denver
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] 振動コヒーレント制御へ向けた中赤外光波の波形整形 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平澤雄太, 榎本薫里, 芦原聡
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会 Optics and Photonics Japan, シンポジウム「中赤外レーザーの新展開」
  • 発表場所: 中央大学
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] 音響光学素子を用いた赤外光波の波形整形～赤外コヒーレント制御へ向けた取り組み～． (2010)
  • 著者名/発表者名: 平澤雄太, 榎本薫里, 芦原聡
  • 学会等名: 日本分光学会 先端レーザー分光部会「先端的レーザー分光の若手シンポジウム」
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] 中赤外超高速分光法による水の分子振動緩和現象とその温度依存性の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤岡幸, 渋谷和憲, 芦原聡
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会, 16p-D-16
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 中赤外コヒーレント制御へ向けたカルボニル化合物の分子振動ダイナミクスの測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 榎本薫里, 平澤雄太, 藤岡幸, 芦原聡
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会, 16p-D-15
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] タンタル酸リチウム結晶におけるフェムト秒光誘起吸収特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 榎本聖, 廣橋淳二, 芦原聡
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会, 16a-G-11
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 振動遷移による分子振動のコヒーレント制御へ向けて (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 「超高速過程における量子コヒーレンスの観測と制御」～量子情報処理から固体・生体分子ダイナミクス～
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20091203-04
• [学会発表] 水分子の振動緩和ダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 理研シンポジウム『動的水和構造と分子過程研究会』
  • 発表場所: 播磨市 Spring-8
  • 年月日: 20091124-25
• [学会発表] Spectral broadening of mid-infrared femtosecond pulses in semiconductor materials (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara and Y. Kawahara
  • 学会等名: Nonlinear Optics, JWA21
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 20090712-17
• [学会発表] (招待講演) Broadband pulse generation and pulse shaping in the mid-infrared (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara
  • 学会等名: Advanced Lases and Their Applications 2009, pp.52-53
  • 発表場所: Jeju
  • 年月日: 20090507-09
• [学会発表] 有機非線形光学結晶の開発と中赤外・テラヘルツ波発生への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉村政志, 森勇介, 北岡康夫, 斗内政吉, 芦原聡
  • 学会等名: 第四回赤外ラマン分光部会シンポジウム
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] 振動量子制御へ向けた中赤外パルスの波形整形 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平澤雄太, 河原勇介, 芦原聡
  • 学会等名: 第三回分子科学会, 3P041
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] 中赤外ポンプ・プローブ分光法による水の分子振動緩和現象の観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤岡幸, 芦原聡
  • 学会等名: 第三回分子科学会, 2P035
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] 音響光学素子による中赤外超短光パルスの波形整形 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平澤雄太, 河原勇介, 芦原聡
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会, 11a-B-6
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] 半導体非線形結晶による中赤外フェムト秒パルスのスペクトル広帯域化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河原勇介, 芦原聡
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会, 11a-B-5
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] MgO:LiNbO3 における紫外線照射と分極反転電界の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笹本賢, 廣橋淳二, 芦原聡
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会, 11a-P8-36
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] LN における高強度光誘起吸収のメカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: （財）科学技術交流財団『ジャイアントマイクロフォトニクス』
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-07-22
• [学会発表] 赤外サイクルパルス光波による分子振動ダイナミクスの追跡 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会シンポジウム「光科学の未来を拓く -Frontier and New Prospects in Optical Science-」
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 有機結晶DASTを用いた中・遠赤外超短パルスの発生(III) (2009)
  • 著者名/発表者名: 遠矢祥弘, 山本俊介, 佐藤琢哉, 芦原聡, 志村努, 黒田和男, 高橋義典, 吉村政志, 森勇介, 佐々木孝友
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 広帯域赤外パルス発生と波形整形技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 先端光量子科学アライアンスセミナー「フェムト秒レーザーパルス波形整形技術の基礎と新しい応用展開」
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Generation of Mid‐Infrared Ultrashort Pulses in DAST (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Toya, S. Yamamoto, T. Satoh, T. Shimura, K. Kuroda, S. Ashihara, Y. Takahashi, M. Yoshimura, Y. Mori, T. Sasaki
  • 学会等名: Advanced Solid-State Photonics TuB2
  • 発表場所: Denver
  • 年月日: 2009-02-03
• [学会発表] Transient optical absorption upon femtosecond pulse irradiation in lithium niobate crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara, S. Sasamoto, and J. Hirohashi
  • 学会等名: SPIE Photonics West, 7197-37
  • 発表場所: San Jose
  • 年月日: 2009-01-29
• [学会発表] Self-phase modulation of mid-infrared femtosecond pulses in semiconductor materials (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ashihara and Y. Kawahara
  • 学会等名: SPIE Photonics West, 7197-44
  • 発表場所: San Jose
  • 年月日: 2009-01-27
• [学会発表] 超短光パルスによる水分子ダイナミクスの計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 第109回微小光学研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-10-09
• [学会発表] ニオブ酸リチウムにおける超高速キャリアダイナミクス(II) (2008)
  • 著者名/発表者名: 笹本賢, 廣橋淳二, 芦原聡
  • 学会等名: 第69回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] 有機結晶DASTを用いた中・遠赤外超短パルスの発生(II) (2008)
  • 著者名/発表者名: 遠矢祥弘, 山本俊介, 佐藤琢哉, 芦原聡, 志村努, 黒田和男, 高橋義典, 吉村政志, 森勇介, 佐々木孝友
  • 学会等名: 第69回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] 自己位相変調効果による中赤外超光パルスのスペクトル広帯域化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河原勇介, 芦原聡
  • 学会等名: 第69回応用物理学学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] 中赤外高速分光法による分子振動緩和現象の追跡 (2008)
  • 著者名/発表者名: 芦原聡
  • 学会等名: 強光子場科学研究懇談会平成19年度第三回懇談会
  • 発表場所: 東京農工大
  • 年月日: 2008-07-25
• [学会発表] ニオブ酸リチウムにおける超高速キャリアダイナミクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 笹本賢, 河原勇介, 廣橋淳二, 芦原聡
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2008-03-30
• [学会発表] 有機結晶DASTを用いた中・遠赤外超短パルスの発生 (2008)
  • 著者名/発表者名: 遠矢祥弘, 山本俊介, 佐藤琢哉, 芦原聡, 志村努, 黒田和男, 高橋義典, 吉村政志, 森勇介, 佐々木孝友
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2008-03-28
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~ashihara/index.html