2011 Fiscal Year Research-status Report
リング状物質と相互作用する極限時間域環状ビーム光パルスによる新規光物理の開拓
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23656040
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
森田 隆二 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30222350)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 応用光学・量子光工学 / 量子エレクトロニクス / 高性能レーザー / 光物性 / モノサイクル光パルス / 環状ビーム / 位相特異性 / 偏光特異性 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は，リング状物質のトポロジーに着目し，これとトポロジーが合致する環状ビームを，申請者らが現在までに独自に開発したモノサイクル域光パルス（光の振動周期とパルス幅が同程度の光パルス）発生・制御技術と空間的位相・偏光制御技術とを融合させ発生させることにより，1) リング状物質のトポロジーと合致したモノサイクル域光渦・偏光渦の極限時間域環状ビームを用いた 閉ループ時間分解非線型励起および分光の手法を確立すること，2) モノサイクル域光渦・偏光渦の極限時間域環状ビームのトポロジーを利用した回転加速度系の創出による遠赤外領域トポロジカル光波の発生を行うこと，である。本年度は、超広帯域コヒーレントフェムト秒位相・振幅制御技術として、特に、分散のない超広帯域光渦（位相渦、偏光渦）の発生・制御技術を用いた超短光渦パルスの発生実験および光渦を用いたポンプ・プローブ閉ループ時間分解非線型励起・分光における軌道角運動量スペクトル分解測定法の確立を行った。1. 軸対称波長板を用いて発生させた光渦を種光とし, レーザー増幅器の第2高調波を励起光とする縮退型光パラメトリック増幅器を構築した。2. 発生した超短光渦パルスのスペクトル位相を精確に評価するため、2次元スペクトルシアリング干渉装置の作製を行った。3. プリズム対、チャープミラーを使い分散補償を行うことにより、～6 fs, ～60μJのサイクル域超短光渦パルスの発生に成功した。4. 光渦を用いたポンプ・プローブ閉ループ時間分解非線型励起・分光を行い、軌道角運動量スペクトル分解測定法を確立した。また、その軌道角運動量スペクトルのダイナミクス測定により、光渦によって励起されたGaN励起子は、その軌道角運動量を～1.5 psの位相緩和時間内で保持していることを明らかにした。
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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
独自に開発した時間・周波数領域極限位相変調技術と位相・偏光空間制御技術とを融合させた光学系を構築し，本研究で重要な基盤技術ある極限時間域光渦パルスの発生に成功しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成23年度に構築した時間・周波数領域極限位相変調技術と位相・偏光空間制御技術とを融合させた光学系をを十分に活用し，さらに発生に成功したモノサイクル域光渦・偏光渦パルスを用いて，1) 極限時間域光渦・偏光渦パルスによる閉ループ時間分解非線型分光，2) 極限時間域光渦・偏光渦パルスによる回転加速度系の創出とトポロジカル遠赤外光発生実験を遂行する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初、平成24年度には1回の国際会議参加予定であったが、研究の進捗にともない、国際会議参加予定を2回に変更した。これに対応する旅費約300千円を平成24年度に繰越し使用する。
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