2018 Fiscal Year Annual Research Report
Light wave measurement and sub-cycle nonlinear optics
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17H02801
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
藤 貴夫 分子科学研究所, メゾスコピック計測研究センター, 准教授 (20313207)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 非線形光学 / 超短光パルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
数フェムト秒の周期で振動する超短光パルスの光電場を直接的に計測することは、その周期よりもはるかに短いアト秒パルスによってしかできないものと信じられてきた。本研究では、自己参照によって、可視光電場の振動する様子を計測する技術を確立することを目標とする。
平成30年度は、平成29年度に構築したパルス波形測定装置の評価を行った。その際に、基本波と基本波パルスが時間的に重なったときだけに発生する第二高調波の干渉を測定する必要があるが、その干渉が、基本波から常に発生される第二高調波によって大きく乱されることがわかった。それを避けるには、厚さ16nmのアルミを半分の領域だけコートした平面基板が有効であることがわかった。そのような光学部品を研究所内の装置開発室と相談して、作製した。スパッタリング装置の評価を行い、膜生成のスピードを見積もって、16nm程度の膜を基板の上半分に蒸着することができた。厚みや段差計や非接触三次元プロファイラで測定し、16nm+/-4nm程度になっていることを確かめた。さらに、ヘリウムネオンレーザーを使って、上半分と下半分の位相差を測定し、位相差がπ/10となり、その範囲内で位相を決定できることを確かめた。
また、測定装置内の金属ミラーが銀ミラーだと、第二高調波の350nm付近の光が大きく吸収され、波形の再現に支障がでるため、すべてアルミミラーに交換することを行った。その装置によって、短い波長まで正確に位相を再現できることを確かめた。
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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
特殊な光学部品が必要となったのは予想外だったが、解決のめどはたっている。このまま順調に進めば、目標としていた光電場波形計測と非線形光学過程の測定を達成できると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成31年度は、平成30年度に用意したよりコア径の小さい中空ファイバや長い中空ファイバを使い、4フェムト秒程度のパルスを発生させる。
波形測定においては、平成30年度に作製した厚さ16nmのアルミを半分の領域だけコートした平面基板を使って測定装置を再構築し、電場波形測定および非線形光学過程の測定を行う予定である。
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