Attosecond Science in the sub-keV region

亚keV区域的阿秒科学

• 批准号: 19H05628
• 负责人: 緑川 克美
• 金额: $ 126.8万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-06-26 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05628/
• 关键词: 量子エレクトロニクス; アト秒科学; レーザー工学; 超高速光化学; 非線形光学; 超高速光科学

2021年度までに中心波長800 nmのフェムト秒チタンサファイア（Ti:S）レーザーを励起光としたDC-OPAを用いて1.3から2.0μm帯においてパルス幅 70fsで100mJ級のエネルギーを得ている。2022年度は、シード光およびDC-OPAに改良を加え、この光源のパルス幅をサブ２サイクルにまで圧縮することに成功し，10.4fs，10TWを達成した。さらに、これを用いて高孤立アト秒パルスの発生を行い、観測されたスペクトル形状の変化からCEP依存性を測定した結果、ハーフサイクルカットオフと呼ばれる孤立アト秒パルスに特徴的なスペクトル構造が観測された。これは100mJ級のサブ2サイクル光で発生した高次高調波のハーフサイクルカットオフ（孤立アト秒パルス）の初めての実証である。これらの成果は、従来の孤立アト秒パルスのエネルギーを2から3桁増大させるものであり、アト秒非線形光学やナノイメージング等への応用が期待される。また、並行してアト秒高調波による軟Ｘ線過渡吸収分光計測のためのビームラインの整備を行い、液体の薄膜ジェットターゲットを開発した。この液体薄膜ジェットは、2本のノズルから噴出された溶液をある角度で交差させる事によりシート状の液流を形成することができる。ノズルの径および交差角度を調整することにより、薄膜の厚さは制御可能である。薄膜の厚さは光学干渉法で計測し、最も薄い領域で約2μmであった。液体ジェットの排気では、気体に比べてターボ分子ポンプへの負荷が大きくなるため、このポンプには新たにチラーを導入し水冷方式とし、大気中での予備実験をもとに真空容器内で動作可能な機構を設計製作した。

In 2021, the center wavelength of 800 nm and the second wavelength of Ti:S are excited by DC-OPA. The wavelength of 1.3 and 2.0μm are used. The amplitude of 70fs and 100mJ are used. In 2022, the improvement of the light source and DC-OPA was increased, and the light source was successfully reduced to 10.4fs and 10TW. In this paper, we use the high isolation time to generate the high isolation time, test the high isolation time to generate the high isolation time. This is a 100mJ class of high frequency waves. These results are expected to be used in the future to increase the number of isolated ATOS devices from 2 to 3 beams, and in the application of ATOS non-linear optics and navigation. In addition, the preparation of the video equipment for the measurement of soft X-ray transition absorption spectrometers in parallel with the fast and high-frequency waves is carried out, and the thin film of liquid is developed. The liquid film is formed at an angle of two degrees. The diameter and intersection angle of the film can be adjusted by adjusting the thickness of the film. The thickness of the thin film is measured by optical drying method, and the thinnest area is about 2μm. The design and manufacture of the mechanism for the operation of the vacuum vessel are carried out by the water cooling method and the preparation method of the vacuum vessel.

项目成果

Dual-chirped optical parametric amplification for energy scaling of near-IR、 mid-IR、 and far-IR pulses

双线性调频光学参量放大，用于近红外、中红外和远红外脉冲的能量缩放

• 发表时间: 2020
• 作者: 酒井雅哉;池田時浩;柴田淳史;泉 雅子;竹本健人;上坂 充;Eiji J. Takahashi
• 通讯作者: Eiji J. Takahashi

Development of multiplex ion momentum imaging methods for investigating ultrafast molecular dynamics of polyatomic molecules

开发用于研究多原子分子超快分子动力学的多重离子动量成像方法

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Okino;K. Midorikawa
• 通讯作者: K. Midorikawa

高次高調波を用いた極端紫外域におけるアト秒分光

使用高次谐波的极紫外区域阿秒光谱

• 发表时间: 2022
• 作者: 鍋川康夫;松原卓也;石川顕一;山内薫;緑川克美
• 通讯作者: 緑川克美

高次高調波を用いたアト秒光学干渉およびラムゼー干渉計測

使用高次谐波的阿秒光学干涉和拉姆齐干涉测量

• 发表时间: 2022
• 作者: 松原卓也;鍋川康夫;石川顕一;山内薫;緑川克美
• 通讯作者: 緑川克美

Multi-TW optical waveform synthesizer for generating GW isolated attosecond pulses

用于生成 GW 隔离阿秒脉冲的多 TW 光波形合成器

• 发表时间: 2021
• 作者: 松浦 壮汰;小澤 優貴;大坂 昇;松山 哲也;和田 健司;岡本 晃一;K. Midorikawa
• 通讯作者: K. Midorikawa