オゾンガスレンズによる新しい高速イメージングシステムの開発

使用臭氧气体透镜的新型高速成像系统的开发

• 批准号: 21K14552
• 负责人: 道根 百合奈
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14552/
• 关键词: 光学素子; 高強度レーザー; 集光光学素子; イメージング; レンズ; オゾン; 回折光学素子; ガス; 高速撮影; 大気圧プラズマ

前年度より継続して開発を進めているガス媒質レンズでは、ナノ秒紫外レーザー光源を使用することで不等間隔の曲率を持った回折レンズを作成し、さらに、このレンズに入射する光波面の曲率を、レンズの変調間隔それぞれに適した入射角となるようにすることで、高NA化（回折領域の大面積化）を行っていた。実際の撮像レンズとしては、回折領域の大面積化とともに、より短い焦点距離にすることも高NAレンズの条件となるが、これには、より変調間隔が狭く・時間的変調周期の短い粗密波の励起を行う必要がある。そこで、回折レンズ生成光源として新たに100psから2nsのパルス幅可変紫外レーザー光源を開発し、ガス中での粗密波生成試験と、密度変調量の計測を行った。具体的には、光源は制御するレーザーとの同期を考慮し、外部クロック同期が可能な電気的変調信号をファイバーシステムで増幅するシステムを構築し、その後、再生増幅器増幅を行い、およそ1.3mJ, 500mW, 400Hz繰り返し周波数の赤外光源を得た。最終的に２段階の波長変換を行うことで、所望の紫外レーザー光源が得られる。開発した光源による平行平面のガス回折格子を生成したところ、立ち上がり時間がおよそ13ns、回折格子間隔としては12ｕｍ程度の密度変調構造が生成可能であることを観測できた。この格子間隔と立ち上がり時間から予測される粗密波の速度は、ナノ秒紫外光源と場合と比較してほぼ一致していることも確認できた。

Before the annual よ り 継 続 し て open 発 を into め て い る ガ ス medium レ ン ズ で は, ナ ノ seconds ultraviolet レ ー ザ ー light を used す る こ と で diffeffdistant の curvature を hold っ た inflexion レ ン ズ を し, consummate さ ら に, こ の レ ン ズ に incident す る light surface curvature を の, レ ン ズ の - tuning interval そ れ ぞ れ に optimum し た incidence Angle と な る よ う に す る こ と で, High NA (large area of the refolding domain <s:1>) を rows って た た. Be interstate の pinch of like レ ン ズ と し て は, inflexion の large change と と も に, よ り short い focus distance に す る こ と も high NA レ ン ズ の conditions と な る が, こ れ に は, よ り - pitch interval が narrow く · time - short cycle の の い thick dense wave excitation line up を う necessary が あ る. そ こ で, inflexion レ ン ズ generated light source と し て new た に 100 ps か ら 2 ns の パ ル ス - programmable uv レ ー ザ ー light を open 発 し, ガ ス in で の thick dense wave generated test と amount and density variations の measuring line を っ た. Specific に は, light sources は suppression す る レ ー ザ ー と の period を し, external ク ロ ッ ク が may な electric 気 - adjustable signal at the same time を フ ァ イ バ ー シ ス テ ム で rights of す る シ ス テ ム を constructing し, そ の, regeneration raised after painting line of rights を い, お よ そ 1.3 mJ, 500 mw, The 400Hz kotokawa frequency core infrared light source を obtained た. The final に 2-stage <s:1> wavelength transformation is carried out by changing the を line う とで とで and the desired <s:1> ultraviolet レ ザ ザ ザ が light source が to obtain られる. Open 発 し た light に よ る parallel plane の ガ ス を inflexion grid generation し た と こ ろ, vertical ち が り time が お よ そ 13 ns, inflexion grid spacing と し て は degree of 12 um の density - adjustable structure が may generate で あ る こ と を 観 measuring で き た. こ の grid spacing と stand on ち が り time か ら be さ れ る thick dense wave speed の は, ナ ノ seconds uv light source と occasions と compare し て ほ ぼ consistent し て い る こ と も confirm で き た.

项目成果

Candidate of final focusing system for high power lasers

高功率激光器最终聚焦系统候选者

• 发表时间: 2022
• 作者: 塚崎 裕文;阿山 知司;川崎 友輔;中島 宏;辰巳砂 昌弘;作田 敦;林 晃敏;森 茂生;Yurina Michine and Hitoki Yoneda;Yurina Michine
• 通讯作者: Yurina Michine

Ozone grating for laser particle accelerators

用于激光粒子加速器的臭氧光栅

• 发表时间: 2022
• 作者: 塚崎 裕文;阿山 知司;川崎 友輔;中島 宏;辰巳砂 昌弘;作田 敦;林 晃敏;森 茂生;Yurina Michine and Hitoki Yoneda
• 通讯作者: Yurina Michine and Hitoki Yoneda

高強度レーザー応用へ向けたオゾンガスオプティクスの進展

高强度激光应用臭氧气体光学的进展

• 发表时间: 2022
• 作者: 道根百合奈;米田仁紀
• 通讯作者: 米田仁紀

Ozone gas optics for high energy laser applications

用于高能激光应用的臭氧气体光学器件

• 发表时间: 2022
• 作者: 栗原貴之;Marvin Weiss;Andreas Herbst;中嶋誠;Sebastian T. B. Goennenwein;Alfred Leitenstorfer,;Yurina Michine and Hitoki Yoneda
• 通讯作者: Yurina Michine and Hitoki Yoneda

Development of ozone mixed gas optics in vacuum environment for high power lasers

高功率激光器真空环境下臭氧混合气体光学器件的研制

• 发表时间: 2021
• 作者: G. Zhu;K. Noda;H. Lee;K. Nakamura;Y. Mizuno;Yurina Michine and Hitoki Yoneda
• 通讯作者: Yurina Michine and Hitoki Yoneda