誘導ラマン散乱を利用した超短波長真空紫外光の発生

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656048
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 吉村 政志 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60314382)
• 研究分担者: 森 勇介 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90252618)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: セシウム・リチウム・ボレート / 非線形光学 / 真空紫外光 / 波長変換 / 誘導ラマン散乱 / アンチストークス光

研究概要

CsLiB6O10（CLBO）結晶のレーザー損傷耐性を向上させ、水素の誘導ラマン散乱（SRS）を行うための波長180nm台の励起光源開発に取り組んだ。YAGの5倍波とOPO赤外光（波長1697.9nm）を得、それらをCLBO内で和周波混合させて波長189nmのVUV光を発生させた。この実験結果を踏まえ、SRS励起に適した平均出力20Wの基本波を用いて185nm光源を設計した。最終の波長変換に取り組んでいる段階であるが、出力100mW以上が期待できることから、水素のSRSを利用することでアンチストークス光（1、3、8次）の超短波長VUV光172、150、115nmの発生が見込める。

研究成果

• [雑誌論文] Sub-180 nm generation with borate crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Qu, M. Yoshimura, J. Tsunoda, Y. Kaneda, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: (In Press)
  • DOI: 10.1016/j.optmat.2014.01.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultraviolet laser-induced degradation of CsLiB_6O_<10> andβ-BaB_2O_4 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Takachiho, M. Yoshimura, Y. Takahashi, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 雑誌名: Optical Materials Express 巻: Vol.4, Issue 3 ページ: 559-567
  • 査読あり
• [雑誌論文] 不純物・欠陥制御を用いた非線形光学結晶CsLiB_6O_<10>の紫外レーザー損傷耐性向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高千穂慧, 吉村政志, 増田一稀, 高橋義, 今出完, 佐々木孝友, 森勇介
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: Vol.41, No.10 ページ: 830-834
  • 査読あり
• [雑誌論文] Al doping of CsLiB_6O_<10> for high resistance to ultraviolet-induced degradation (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Takachiho, M. Yoshimura, Y. Fukushima, Y. Takahashi, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.6, No.2 ページ: 022701-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-matching properties at around 190 nm of various borate crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Qu, M. Yoshimura, J. Tsunoda, K. Zhang, Y. Kaneda, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.5, No.6 ページ: 02601-1-3
  • 査読あり
• [学会発表] 非線形光学結晶CLBO, BBOの紫外光誘起経時劣化特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高千穂慧, 吉村政志, 高橋義典, 今出完, 佐々木孝友, 森勇介
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパ
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] 波長変換結晶CLBO, BBOの紫外光誘起経時劣化特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高千穂慧, 高橋義典, 今出完, 吉村政志, 佐々木孝友, 森勇介
  • 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
  • 年月日: 2014-01-22
• [学会発表] Recent progress in nonlinear optical crystal CsLiB_6O_<10> (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, M. Yoshimura, T. Sasaki, and Y. Takahashi
  • 学会等名: International Symposium on Nanophotonics and Nanomaterials 2014 (ISONP2014)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-01-16
• [学会発表] Improvement of UV laser-induced degradation resistance of CsLiB_6O_<10> (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Masuda, M. Yoshimura, K. Takachiho, Y. Takahashi, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Lasers Scintillators and Non-Linear Optical Materials (ISLNOM-6)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2013-10-22
• [学会発表] VUV generation below 200 nm with borate crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Qu, M. Yoshimura, J. Tsunoda, Y. Kaneda, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Lasers Scintillators and Non-Linear Optical Materials (ISLNOM-6)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2013-10-22
• [学会発表] Recent progress in nonlinear optical crystal CsLiB_6O_<10> (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Mori, M. Yoshimura, T. Sasaki, Y. Takahashi
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Lasers Scintillators and Non-Linear Optical Materials (ISLNOM-6)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2013-10-21
• [学会発表] VUV Light Generation with CsLiB6O10 and LiB_3O_5 (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Qu, M. Yoshimura, J. Tsunoda, Y. Kaneda, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia 2013
  • 発表場所: Doshisha University
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] The correlation between optical properties and electrical properties of CsLiB_6O_<10> crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: Z. Lu, M. Yoshimura, Y. Takahashi, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia 2013
  • 発表場所: Doshisha University
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] The correlation of point defects and UV induced degradation of CsLiB_6O_<10> (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Masuda, M. Yoshimura, K. Takachiho, Y. Takahashi, M. Imade, T. Sasaki and Y. Mori
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia 2013
  • 発表場所: Doshisha University
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Impurity control of CsLiB_6O_<10> for improving UV-induced damage tolerance (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Takachiho, M. Yoshimura, K. Masuda, Y. Takahashi, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy - ICCGE-17
  • 発表場所: Warsaw, Poland
  • 年月日: 2013-08-15
• [学会発表] 波長変換結晶CLBO, BBOの266nm紫外光損傷に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉村政志, 高千穂慧, 増田一稀, 高橋義典, 佐々木孝友, 森勇介
  • 学会等名: レーザー学会第445回研究会「高機能固体レーザーとその応用」
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-07-16
• [学会発表] 179 nm generation with borate crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Qu, M. Yoshimura, J. Tsunoda, Y. Kaneda, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR&OECC/PS) 2013
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-07-06
• [学会発表] UV laser-induced degradation in CsLiB_6O_<10> (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Takachiho, M. Yoshimura, K. Masuda, Y. Takahashi, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR&OECC/PS) 2013
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-07-03
• [学会発表] Ultraviolet laser-induced degradation in CsLiB_6O_<10> (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshimura, K. Takachiho, Y. Takahashi, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: The 2nd Advance Lasers and Photon Sources (ALPS'13)
  • 発表場所: Yokohama, Kanagawa
  • 年月日: 2013-04-25
• [学会発表] VUV light generation with borate crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Qu, M. Yoshimura, J. Tsunoda, Y. Kaneda, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: The 2nd Advance Lasers and Photon Sources (ALPS'13)
  • 発表場所: Yokohama, Kanagawa
  • 年月日: 2013-04-24
• [学会発表] 非線形光学結晶CLBOの不純物制御と紫外光発生応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉村政志, 高橋義典, 佐々木孝友, 森勇介
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第33回年次大会
  • 発表場所: 姫路商工会議所, 兵庫
  • 年月日: 2013-01-28
• [学会発表] Development of CsLiB_6O_<10> for vacuum-UV light generation (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshimura, Y. Takahashi, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: The Third China-Japan Crystal Growth and Technology Symposium
  • 発表場所: Hefei, China
  • 年月日: 2012-10-20
• [学会発表] ボレート系結晶を用いた深紫外・真空紫外光発生 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村政志, 森勇介, 佐々木孝友
  • 学会等名: 日本結晶成長学会バルク成長分科会第85回研究会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-05-25
• [学会発表] 189-nm wavelength generation with borate crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Qu, M. Yoshimura, J. Tsunoda, Y. Kaneda, M. Imade, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: Conference on Laser and Electro-Optics 2012 (CLEO2012)
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2012-05-11
• [学会発表] Al-doping in CsLiB_6O_<10> for high resistance against UV laser-induced damage (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Takachiho, M. Yoshimura, Y. Fukushima, Z. Lu, Y. Takahashi, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 学会等名: Conference on Laser and Electro-Optics 2012 (CLEO2012)
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2012-05-10
• [図書] Nonlinear Optical Borate Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshimura, T. Sasaki, and Y. Mori
  • 出版者: Wiley-VCH