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Cr:ZnSを用いた中赤外超短パルス光源の開発とアプリケーションの新規開拓

Cr:ZnS中红外超短脉冲光源的研制及新应用的开发

基本信息

批准号：
20J22067
负责人：
岡崎大樹
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Kyoto University (2022)The University of Tokyo (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22067/
关键词：
中赤外超高速レーザー Cr:ZnS モード同期フェムト秒超短パルス

项目摘要

本研究では，これまでに開発してきたCr:ZnSモード同期レーザーのさらなる高機能化を目的としている．昨年度，分子振動の共鳴周波数とリンクしたスペクトルピーク構造を，Cr:ZnSモード同期レーザーが示す広帯域スペクトルに畳み込むことに成功した．この成果は，分子振動の共鳴周波数を使用した新規な周波数安定化による光周波数コムの実現可能性を示唆している．本年度はモード同期に関する自作の数値計算プログラムを作成し，得られたスペクトルピーク構造の形成メカニズムの解明を行った．光共振器中のレーザー結晶においてフェムト秒パルスが誘起する強い非線形位相シフトにより，フェムト秒レーザーパルスと分子からの放射光とが強め合いの干渉を起こすことで狭線幅なスペクトルピーク構造が形成されることが分かった．この現象は光ファイバー中で報告されているスペクトルピーキング現象に類似していることが確認された．また，実験において，適切な光学調整によって左右対称な狭線幅スペクトルピーク構造を実現することに成功した．本研究で得られた，狭線幅のスペクトルピーク構造を分子の振動回転遷移周波数において随伴するレーザーは，エネルギーを特定の周波数成分へと局在させることで分子との反応性を向上させた新規な振動分光用光源としての応用展開も期待できる.以上の成果をまとめ，Optics Letters誌，及び，国内外の学会にて報告した．また，通常型のCr:ZnSモード同期レーザーを使用した電子操作に関する応用研究，ならびに，高速微小分子検出に関する応用研究を進めた．

In this study, the development of Cr:ZnS is aimed at high functionality. Last year, the resonance frequency of molecular vibration was reduced to the maximum frequency. The results show the possibility of realizing the resonance frequency of molecular vibration by using the new frequency stabilization method. This year, the number of self-made calculations related to the same period was calculated, and the results of the formation of the structure were analyzed. In the optical resonator, the crystal structure is formed by the strong non-linear phase, the molecular structure is formed by the strong non-linear phase, the molecular structure is formed by the strong non-linear phase, the molecular structure is formed by the strong non-linear phase, and the molecular structure is formed by the narrow linear amplitude. This phenomenon is reported in the report. In addition, the optical adjustment of the right and left sides of the narrow line width is successful. In this study, we have obtained the results that the frequency of molecular vibrational migration in narrow amplitude is dependent on the frequency of molecular vibrational migration. The frequency of molecular vibrational migration is dependent on the frequency of molecular vibrational migration. The above achievements are reported in Optics Letters, and reports from domestic and foreign societies. In addition, there is progress in practical research related to electronic operations using conventional Cr:ZnS monitors and transistors, as well as practical research related to high-speed detection of tiny molecules.