小型可搬な広帯域波長可変中赤外レーザーの開発研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360038
• 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: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 平等 拓範 分子科学研究所, 分子制御レーザー開発研究センター, 准教授 (50216595)
• 研究分担者: 石月 秀貴 分子科学研究所, 分子制御レーザー開発研究センター, 助教 (90390674)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 量子エレクトロニクス / マイクロチップレーザー / セラミックレーザー / Nd : YAG非線形光学波長変換 / 擬似位相整合(QPM) / PPMgLN / 中赤外光発生

研究概要

本研究では、プロジェクト開始前に我々が世界で初めて可能とした中赤外域における広帯域波長可変・高輝度光源の小型・可搬化を目指し、励起源となるNd : YAGレーザーのマイクロチップ化とZGP-DFGに必要な3μm域波長可変シード光源のPPMgLNによる全固体化を進め良好な結果を得た。なおその成果の一部を内外で報告したところ、研究代表である平等は2010年に米国光学会(OSA)フェロー、同年第34回(社)レーザー学会業績賞(論文賞)、2011年に米国電気電子学会(IEEE)シニアメンバー、2012年1月には国際光工学会(SPIE)フェローの各賞を受賞するなど高い評価を得た。

研究成果

• [雑誌論文] High-power, single-longitudinal-mode terahertz-wave generation pumped by a microchip Nd : YAG laser (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hayashi, K. Nawata, H. Sakai, T. Taira, H. Minamide, and K. Kawase
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: vol.20, no.3 ページ: 2881-2886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Domain-controlled laser ceramics toward Giant Micro-photonics[Invited] (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 雑誌名: Opt. Mater. Express 巻: vol.1, no.5 ページ: 1040-1050
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高輝度マイクロチップレーザーとエンジン点火 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: vol.38, no.8 ページ: 576-584
  • 査読あり
• [雑誌論文] High energy quasi-phase matched optical parametric oscillation using Mg-doped congruent LiTaO_3 crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizuki and T. Taira
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: vol.18, no.1 ページ: 253-258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isomer selective infrared spectroscopy of supersonically cooled cis-and trans-N-phenylamides in the region from the amide band to NH stretching vibration (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Miyazaki, J. Saikawa, H. Ishizuki, T. Taira, and M. Fujii
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 巻: vol.11 ページ: 6098-6106
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロチップレーザー励起光パラメトリック中赤外光源 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石月秀貴,平等拓範
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] マイクロ固体フォトニクスによるテラヘルツ波光源の最先端 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • 発表場所: TKP仙台カンファレンスセンター(宮城)
  • 年月日: 2012-01-30
• [学会発表] Ceramic lasers and laser materials toward giant micro-photonics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: 2nd EOS Topical Meeting on Lasers(ETML' 11)(Invited)
  • 発表場所: Hotel la Residenza(Italy)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] Large aperture QPM devices toward giant micro-photonics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: 22nd General Congress of the International Commission for Optics(ICO-22)
  • 発表場所: William O. Jenkins Convention Centre(Mexico)
  • 年月日: 2011-08-15
• [学会発表] High-power, single-longitudinal-mode terahertz-wave generation pumped by a microchip Nd : YAG laser (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Hayashi1, T. Taira
  • 学会等名: 2011 Nonlinear Optics(NLO)
  • 発表場所: Marriot Kauai Beach Resort(USA)
  • 年月日: 2011-07-20
• [学会発表] Fabrication of slant quasi phase matching structure in Mg-doped congruent LiNbO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizuki, T. Taira
  • 学会等名: 2011 Nonlinear Optics(NLO)
  • 発表場所: Marriot Kauai Beach Resort(USA)
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Large aperture QPM devices for giant micro-photonics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: 20th International Laser Physics Workshop(LPHYS' 11)(Invited)
  • 発表場所: Congress Centre and Hotels Ilidza(Bosnia and Herzegovina)
  • 年月日: 2011-07-11
• [学会発表] Giant microphotonics : large aperture PPMGLN (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: Journees Nationales des Cristaux pour l' Optique(JNCO)(Invited)
  • 発表場所: University of Provence, Campus St Charles(France)
  • 年月日: 2011-07-07
• [学会発表] Characterization of high-energy optical-parametric oscillation by using periodically poled Mg-doped congruent LiTaO_3 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizuki, T. Taira
  • 学会等名: CLEO/Europe-EQEC 2011
  • 発表場所: ICM-International Congress Centre(Germany)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] Composite all-ceramics, passively Q-switched Nd : YAG/Cr4+: YAG monolithic micro-laser with two-beam output for multi-point ignition (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Pavel, M. Tsunekane, K. Kanehara and T. Taira
  • 学会等名: CLEO 2011
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, USA
  • 年月日: 2011-05-02
• [学会発表] The art of age microship lasers-toward giant micro-photonics- (2011)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 学会等名: 『光の日』公開シンポジウム2011
  • 発表場所: 森戸記念館(東京)
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] Review and evaluation of the nonlinear capabilities of RECOB(RE=Y, Gd) oxyborate crystals for SHG (2011)
  • 著者名/発表者名: P. Loiseau, T. Taira and G. Aka
  • 学会等名: OSA Topical Meeting on Advanced Solid-State Photonics(ASSP)
  • 発表場所: Ceylan Intercontinental Istanbul Hotel(Turkey)
  • 年月日: 2011-02-15
• [学会発表] Anisotropic laser ceramics toward giant micro-photonics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: OSA Topical Meeting on Advanced Solid-State Photonics(ASSP)
  • 発表場所: Ceylan Intercontinental Istanbul Hotel(Turkey)
  • 年月日: 2011-02-15
• [学会発表] Anisotropic ceramics as a next generation laser (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: 6th Laser Ceramics Symposium
  • 発表場所: Factory Hotel(Germany)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 受動Qスイッチ型μチップレーザの高輝度化とエンジン点火 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 学会等名: 第34回レーザ協会セミナー
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京)
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] マイクロ固体フォトニクスの展開-高輝度マイクロチップレーザーとエンジン点火などの応用- (2010)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 学会等名: 第78回研究会(第50回レーザ技術セミナー)
  • 発表場所: トヨタ産業技術記念館(愛知)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] ZGP/PPLN/色素レーザーによる中赤外波長可変レーザーを用いた超音速分子線レーザー分光 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮崎充彦,齊川次郎,石月秀貴,平等拓範,藤井正明
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京)
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] ジャイアントマイクロフォトニクスの拓く世界 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 学会等名: レーザー衝撃と応用技術専門委員会
  • 発表場所: 浜松ホトニクス東京支店(東京)
  • 年月日: 2010-10-04
• [学会発表] Laser ignition of combustion engines for cleaner vehicles(Plenary) (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: ICALEO?International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics
  • 発表場所: Anaheim Marriott Hotel(USA)
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Micro solid-state photonics-new photonics by micro-domain controlled materials (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: E-MRS 2010 Fall Meeting
  • 発表場所: Warsaw University of Technology(Poland)
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] Advanced laser ceramics toward giant micro photonics (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: The 16th international conference on crystal growth/14th international conference on vapor growth and epitaxy(ICCG-16/ICVGE-14)
  • 発表場所: Beijing International Convention Center(China)
  • 年月日: 2010-08-12
• [学会発表] Giant micro-photonics : domain controlled optical materials (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: 4th International Workshop on Photonic and Electronic Materials
  • 発表場所: Donostia International Physics Center(Spain)
  • 年月日: 2010-07-07
• [学会発表] Next generation of laser ceramics toward giant micro-photonics (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Taira
  • 学会等名: The 7th Asia Pacific Laser Symposium(APLS2010)
  • 発表場所: Seogwipo KAL Hotel(Korea)
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] 高輝度マイクロチップレーザー (2010)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 学会等名: 光電相互変換第125委員会「本委員会第208回研究会」
  • 発表場所: 東京理科大学(東京)
  • 年月日: 2010-05-12
• [学会発表] Continuously tunable, high-energy mid-infrared optical-parametric,oscillation by angular tuning of PPMgLN with tilted QPM structures (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizuki
  • 学会等名: The Conference on Lasers and Electro-Optics(CLEO 2010)
  • 発表場所: San Jose McEnery Convention Center(USA)
  • 年月日: 2010-05-08
• [学会発表] Broadly and continuously tunable, high-energy optical parametric system by angular tuning of tilted QPM structures (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ishizuki, J. Saikawa, and T. Taira
  • 学会等名: CLEO 2009
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, Maryland(USA)
  • 年月日: 2009-06-04
• [図書] 「先端固体レーザー」,レーザー学会編 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 総ページ数: 33-147
  • 出版者: オーム社
• [図書] 「光エレクトロニクスとその応用」,日本学術振興会光エレクトロニクス第130委員会編, 6.1.1レーザーとレーザー光, 6.1.2固体レーザーと応用上の特質, 6.2.2ビーム計測, 6.3.4波長変換, 7.2.6マイクロ固体フォトニクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 平等拓範
  • 総ページ数: 177-189, 189-222, 289-314, 422-442
  • 出版者: オーム社
• [備考] 平等准教授に国際光工学会(SPIE)フェロー授与
  • URL: http://www.ims.ac.jp/topics/2011/120104.html
• [備考] ジャイアントマイクロフォトニクスの創成とレーザー点火
  • URL: http://www.ims.ac.jp/topics/2011/110704.html
• [備考] OSAフェロー2010
  • URL: http://www.osa.org/Awards_and_Grants/Fellow_Members/Recent_Fellows/2010_Fellows.aspx