波長可変フェムト秒ファイバーレーザーを用いた近接場顕微分光測定による基板表面観察

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13875011
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 堀 勝 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (80242824)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西澤 典彦 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (30273288)
• Keywords: 波長可変 / フェムト秒 / ファイバー / レーザー / 近接場 / 顕微分光 / その場観察 / 表面反応

Research Abstract

フェムト秒ファイバーレーザーと光ファイバーを用いた近接場顕微分光計測系の構築について研究を行い、下記の成果を得た。
1.フェムト秒ファイバーレーザーと光ファイバーを組み合わせた波長可変システムにおいて、電子制御型ソリトンパルス光源を開発し、超高速に波長可変できるシステムを構築した。同システムにおいて、超短パルス光と定偏波高非線形分散シフトファイバーを組み合わせることにより、高い非線形光学効果によって生成されたスーパーコンティニューム光を近赤外領域において発生することに成功した。スーパーコンティニューム光を用いることにより、高速に基板上の表面反応を検出できることが可能になるため、画期的な成果である。
2.表面反応のモニタリングのための予備実験として、近赤外領域に吸収を有している有機結晶をスーパーコンティニューム光を用いて計測したところ、CH基に起因する吸収スペクトルを観測し、スーパーコンティニューム光を用いて、Si基板上の表面反応のモニタリングが可能であることが分かった。
3.Si基板上にカーボン薄膜と水を付着させて計測を行ったところ、カーボンの吸収スペクトルは観測されなかったが、水の固有スペクトルが観測され、バイオナノプロセスの解明に重要である水のモニタリングが可能であることが分かった。
4.開発した光源を用いて、近接場顕微分光系の構築が十分実現できることが明らかになった。カーボン薄膜の観察には、高感度化が必要であり、多重反射系との組み合わせが必要になることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] N.Nishizawa: "Widely broadened super continuum generation using highly nonlinear disperasion shitted fibers and femtosecond fiber laser"Jpn.J.Appl.Phys.. 40. 365 (2001)
• [Publications] T.Hori: "Cross-conelation measenement without mechanically delay scanning using electronically controlled wavelength tunalle femtosecond soliton pulse"Electronics Lethers. 37. 1077 (2001)