2015 Fiscal Year Annual Research Report
紫外光渦シンセサイザーの研究とカイラル物質科学への応用
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15J07918
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
佐々木 佑太 千葉大学, 融合科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 光渦レーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光渦は螺旋型波面に由来する位相特異点を持つ光波のことであり、ラゲールガウスモードと呼ばれる固有解で記述される。本年度の研究成果は申請時に計画したことだけに留まらない。その中で高効率な非線形波長変換では光渦は上記の固有解として存在できないという事象が出てくる。本年度の実験、また定量的考察を行い見事に解明に成功した。
マスターレーザーは中心波長1064nm,パルス幅3ns,繰り返し周波数50Hz,パルスエネルギー20mJと高出力な物を使用した。このマスターレーザーによる光渦を非線形光学結晶の一つであるLBOで波長532nmのグリーン光渦に変換した。その変換効率は70%に達し非常に高効率である。さらに本研究では高変換効率における非線形波長変換の理論的解析を行った。上記のように高変換効率の領域では光渦はラゲールガウスモードの固有モードとして存在することが出来ない。そのためこのような光渦を全てのラゲールガウスモードの線形和になると仮定し計算を行った。この計算により非線形波長変換の変換効率によりどのモードがどれくらいの割合で含有しているのか、また光渦の強度分布はどのようになるのか、について実験値のとの比較を行い物理現象の解明を行った。
このように本年度の研究は記載内容に直接関係ないように思えるが、私の研究内容全体のより深い考察のためには非常に重要である。
実際にこの研究成果は米国光学会主催の国際会議CLEO-Pacific Rimで発表されており、国内外で非常に高い評価を得ている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究内容を基に、非線形波長変換により紫外光渦の発生を行いより理論的な考察を行っていく予定である。
また研究形策で述べたように来年度はで結晶主軸に対する結晶のカット角を僅かに変化させたBBO結晶を複数枚貼り合わせることによって実効的な位相整合許容幅の拡張を行い、超短パルスレーザーにおける第二高調波発生の変換効率の向上を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究業績の概要のところで述べたように研究全体として進展はしたが、記載内容に一部進展がなかった部分があったため
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