環境に優しい波長変換紫外レーザーの研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360037
• 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: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 栗村 直 独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, 主幹研究員 (10287964)
• 研究分担者: 林 桓弘 独立行政法人物質・材料研究機構, 光・電子材料ユニット, ポスドク研究員 (70601011)
• 連携研究者: 原田 昌樹 株式会社ニコン, コアテクノロジ-センター 事業開発部探索グループ ; 足立 宗之 株式会社ニデック, 研究開発本部光学開発部, レ一ザー開発課技師
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 水晶 / 分極反転 / 非線形光学 / 常誘電体 / ツイン

研究概要

微細ツインを安定に形成するためには、応力印加で発生したツイン壁に蓄積される弾性エネルギーを低減することが重要である。応力印加でツインを発生させた状態から応力値を低下させて、バックスイッチングした時点での応力（σBS）を実時間観察で測定した。段差加工面の温度低下とともにσBSは約50%低減させ得ることがわかった。温度依存曲線を室温に外挿するとσBSは０以下となり、周期42μｍで安定であることが実証された。さらにツインサイズ（周期）に対して抗応力のグラフを測定し、サイズ減少に伴い抗応力が上昇することがわかった。また応力印加状態を継続できるモジュールを作製し、周期9.6μｍにて安定化を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Parasitic-light-suppressed quasi-phase-matched optical parametric oscillation device (2014)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, S.Kurimura, and N.E.Yu
  • 雑誌名: OPTICS EXPRESS 巻: vol.22, No.5 ページ: 369-375
  • DOI: 10.1364/OE.22.005209
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高出力波長変換デバイス・材料の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗村直
  • 雑誌名: 機能材料 巻: vol.31, No.3 ページ: 5-10
• [雑誌論文] 波長変換材料の進展 (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗村直
  • 雑誌名: THE REVIEW OF LASER ENGINEERING(レーザー研究) 巻: vol.39, No.5 ページ: 319-325
  • DOI: 10.1364/OME.1.001367
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quartz revisits nonlinear optics: twinned crystal for quasi-phase matching (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kurimura, M.Harada, K.Muramatsu, M.Ueda, M.Adachi, T.Yamada, and T.Ueno
  • 雑誌名: Optical Materials EXPRESS 巻: vol.1, No.7 ページ: 1367-1375
  • DOI: 10.1364/OME.1.001367
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal performance in high power SHG characterized by phase-matched calorimetry (2011)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, S.Kurimura, T.Katagai, I.Shoji
  • 雑誌名: OPTICS EXPRESS 巻: vol.19, No.23 ページ: 22588-22593
  • DOI: 10.1364/OE.19.022588
  • 査読あり
• [学会発表] 波長変換材料・デバイスの進展 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗村直
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第34回年次大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場, 北九州市
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] Green-Suppressed Quasi-Phase-Matched Optical Parametric Oscillation (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Kurimura, H.H.Lim, and N.E.Yu
  • 学会等名: Advanced Solid-State Lasers 2013
  • 発表場所: Paris Marriott Rive Gauche Hotel and Convention Center, Paris, France
  • 年月日: 2013-10-29
• [学会発表] Photo-thermal Effects in High-Power QPM Wavelength Conversion (2013)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, S.Kurimura, W.Nagashima, K.Noguchi, and I.Shoji
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia 2013
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス, 京田辺市, 日本
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Dephasing and lensing in high power wavelength conversion (2013)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, S.Kurimura, W.Nagashima, K.Noguchi, and I.Shoji
  • 学会等名: Nonlinear Optics (NLO)
  • 発表場所: The Fairmont Orchid, Hawaii, USA
  • 年月日: 2013-07-25
• [学会発表] Designable nonlinear optical devices for quantum optics (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Kurimura
  • 学会等名: New Science and Technologies Using Entangled Photons (NSTEP2013)
  • 発表場所: 大阪大学, 吹田市, 日本
  • 年月日: 2013-07-09
• [学会発表] Thermal management for high-power wavelength conversion (2013)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, S.Kurimura, W.Nagashima, K.Noguchi, and I.Shoji
  • 学会等名: CLEO-PR& OECC/PS 2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都市, 日本
  • 年月日: 2013-07-03
• [学会発表] Photo-Thermal Performance of QPM Wavelength Converter (2013)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, S.Kurimura
  • 学会等名: CLEO2013
  • 発表場所: San Jose Convention Center, San Jose, USA
  • 年月日: 2013-06-12
• [学会発表] 水晶極性反転におけるバックスイッチ応力の温度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原田昌樹, 村松研一, 上田基, 栗村直
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演
  • 発表場所: 神奈川工科大学, 神奈川県, 日本 (28p-B3-4)
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Mechanically twinned quartz for UV QPM (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Kurimura, M.Harada, K.Muramatsu, M.Ueda, M.Adachi, T.Yamada, and T.Ueno
  • 学会等名: NLO50 | 50 Years of Nonlinear Optics International Symposium, ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] 真空紫外波長変換を実現する極性反転水晶 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田昌樹, 村松研一, 上田 基, 栗村直, 足立宗之, 山田 毅
  • 学会等名: 第回59応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 早稲田大学・早稲田キャンパス, 東京都, 日本
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Realization of ultra-broadband entangled photons and application to quantum sensing (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Takeuchi, R.Okamoto, M.Okano, A.Tanaka, S.Subashchandran, S.Kurimura, and N.Nishizawa
  • 学会等名: SPIE Photonics West 2012
  • 発表場所: The Moscone Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-01-24
• [学会発表] Optimal Pump Linewidth for Conversion Efficiency in cw single-pass QPM SHG (2011)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, T.Katagai, T.Shimizu, S.Kurimura, N.Ohmae, N.Mio, and I.Shoji
  • 学会等名: IQEC/CLEO
  • 発表場所: Pacific Rim,Sydney Convention and Exhibition Centre, Sydney, Australia
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Thermal Management in High Power CW SHG Characterized by PMC (2011)
  • 著者名/発表者名: H.H.Lim, T.Katagai, S.Kurimura, N.Ohmae, N.Mio, T.Shimizu, and I.Shoji
  • 学会等名: Nonlinear Optics (NLO)
  • 発表場所: Marriott Kauai Beach Resort, Kauai, Hawaii, USA
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] Quartz Revisits Nonlinear Optics : Vacuum-UV Emission in Phase Matching (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kurimura, M.Harada, K.Muramatsu, M.Ueda, M.Adachi, T.Yamada, and T.Ueno
  • 学会等名: Nonlinear Optics (NLO)
  • 発表場所: Marriott Kauai Beach Resort, Kauai, Hawaii, USA
  • 年月日: 2011-07-19
• [学会発表] Quasi-phase-matched second-harmonic generation at vacuum ultraviolet 193 nm (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kurimura, M.Harada, K.Muramatsu, M.Ueda.M.Adachi, T.Yamada, and T.Ueno
  • 学会等名: CLEO 2011
  • 発表場所: Baltimore Convention Center, Baltimore, USA
  • 年月日: 2011-05-03
• [図書] 分極反転デバイス ～過去、現在、そして未来～ /Polarization-reversed optical devices -Past, Present, and Future - (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗村直
  • 総ページ数: 106-109
  • 出版者: オプトロニクス社
• [図書] 真空紫外波長変換を実現する極性反転水晶 /Polarity-reversed Crystal Quartz for Vacuum Ultraviolet Emission (2012)
  • 著者名/発表者名: 原田昌樹、村松研一、上田基、栗村直
  • 総ページ数: 131-134
  • 出版者: オプトロニクス社
• [図書] 先端固体レーザー、波長変換技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗村直
  • 総ページ数: 500
  • 出版者: 波長変換技術
• [備考] NIMS Researchers Database
  • URL: http://samurai.nims.go.jp/KURIMURA_Sunao-e.html
• [備考] 分極反転光デバイスチーム
  • URL: http://www.nims.go.jp/fcg/kurimura/
• [産業財産権] 波長変換素子、波長変換方法、位相整合方法、及び光源装置 (2013)
  • 発明者名: 栗村直/松村研一
  • 権利者名: 独立行政法人物質・材料研究機構/株式会社ニコン
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許登録第5354501号
  • 取得年月日: 2013-09-06
• [産業財産権] Wavelength conversion element, wavelengthconversion method phasematching method, and light sourse device (2012)
  • 発明者名: 栗村直
  • 権利者名: 栗村直
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 13/571696
  • 出願年月日: 2012-08-10
  • 外国