サイクル域光パルスによる巨大加速度系の創出と吸収領域新規異常光学現象の探索

使用周期范围光脉冲创建巨型加速系统并探索吸收区新的异常光学现象

• 批准号: 15656015
• 负责人: 森田 隆二
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656015/
• 关键词: サイクル域光パルス; 超広帯域コヒーレント光波; 自己位相変調; フィードバック位相補償; スペクトル干渉; 搬送波・包絡波位相; フォトニック結晶ファイバー; テーパーファイバー; 選択脱離

本年度は、サイクル域光パルスに関する以下の成果を得た。1)自己位相変調効果を用いて、1オクターブを超える超広帯域スペクトル(460-1060nm)を有する光パルスを発生し、研究者らが独自に作製した、変形スペクトル干渉位相電場再生システムおよびフィードバック位相補償システムによるフィードバック位相補償を行うことにより、2.8fs,1.5サイクルのフーリエ変換限界光パルスの発生に成功した。これは、スペクトル位相が決定された可視・赤外領域における世界最短パルスである。2)サイクル域の光パルスと物質の相互作用を考える場合、搬送波・包絡波位相の制御が重要となる。基本波・第2高調波自己位相参照干渉スペクトル測定装置、位相ロックループを用いて搬送波・包絡波位相を安定化した超オクターブ帯域3.3fs,1,7サイクル光パルスの発生に成功した。これは、搬送波・包絡波位相が安定化された世界最短パルスである。3)微細構造ファイバーであるフォトニック結晶ファイバー中にフェムト秒光パルスを伝播させることにより、620-945nm超広帯域スペクトルを発生させ、変形スペクトル干渉位相電場再生システム、フィードバック位相補償システムを組み合わせたフィードバック位相補償を行い、フォトニック結晶ファイバーからでは世界最短の5.8fs(2.3サイクル)の高繰り返し光パルスの発生に成功した。4)フェムト秒レーザーと走査トンネル顕微鏡を結合させ、フェムト秒時間分解トンネル電流の測定に成功した。この測定には、時間遅延を変調したフェムト秒パルス対を用い、試料としては低温成長GaNAsを用いた。試料は、653fsと55.1psの2つの高速緩和過程を示し、これらの結果は、従来のポンプ・プローブ法による光学測定の結果と一致し、本測定法の妥当性を示している。

This year, the <s:1> achievements を related to する in the パ, サ, パ and スに of the <s:1> domain light パ, スに, and スに are た. 1) their phase - adjustable working fruit を with い て, 1 オ ク タ ー ブ を super え る super hiroo 帯 domain ス ペ ク ト ル (460-1060 nm) を す る light パ ル ス を 発 し, researchers ら が に alone cropping し た, - ス ペ ク ト ル dry involved phase electric regeneration シ ス テ ム お よ び フ ィ ー ド バ ッ ク phase compensation シ ス テ ム に よ る フ ィ ー ド バ ッ ク Line phase compensation を う こ と に よ り, fs, 2.8 1.5 サ イ ク ル の フ ー リ エ variations in threshold light パ ル ス の 発 life に success し た. The が れ スペ and スペ ト ト が phase が determine that the における visible and outer sphere of the red is the における shortest in the world パ スである スである スである. 2) In the サ サ <s:1> and <s:1> domains, the <s:1> light パ and スと matter <s:1> interact を to investigate the える situation, and the phase control of the transport wave and envelope wave is が important となる. Fundamental wave, high wave their phase 2 reference dry involved ス ペ ク ト ル measurement device, phase ロ ッ ク ル ー プ を with い て moved to send waves, enveloping wave phase を stabilization し た super オ ク タ ー ブ 帯 domain 3.3 fs, 1, 7 サ イ ク ル light パ ル ス の 発 life に success し た. Youdaoplaceholder2 れ, transport wave · envelope wave phase が stabilization された the world 's shortest パ スである スである. 3) fine structure フ ァ イ バ ー で あ る フ ォ ト ニ ッ ク crystallization フ ァ イ バ ー in に フ ェ ム ト second light パ ル ス を 伝 sowing さ せ る こ と に よ り, 620-945 - nm super hiroo 帯 domain ス ペ ク ト ル を 発 raw さ せ, - ス ペ ク ト ル dry involved phase electric regeneration シ ス テ ム, フ ィ ー ド バ ッ ク phase compensation シ ス テ ム を group み close わ せ た フ ィ ー ド バ ッ ク phase compensation を い, フ ォ ト ニ ッ ク crystallization フ ァ イ バ ー か ら で は shortest の world 5.8 fs (2.3 サ イ ク ル) high の Qiao り return し light パ ル ス の 発 life に success し た. 4) フ ェ ム ト seconds レ ー ザ ー と walkthrough ト ン ネ ル 顕 micromirror を combining さ せ, フ ェ ム ト seconds time breakdown ト ン ネ ル current の determination に successful し た. こ の determination に 遅 は, time delay を - adjustable し た フ ェ ム ト seconds パ ル ス を い, seaborne sample と し て は low temperature growth GaNAs を with い た. Sample は 55.1 ps の 2, 653 fs と つ の high speed moderate を し, こ れ ら の results は, 従 の ポ ン プ · プ ロ ー ブ method に よ る optical measurement の と consistent し, this assay の justice を shown し て い る.

项目成果

Y.Toda et al.: "Two-photon absorption and multiphoton-induced photoluminescence of bulk GaN excited below the middle of the band gap"Appl.Phys.Lett.. 82・26. 4714-4716 (2003)

Y. Toda 等：“带隙中间激发的体 GaN 的双光子吸收和多光子诱导光致发光”Appl. 82・26 (2003)。

K.Yamane et al.: "Optical pulse compression to 3.4 fs in the monocycle region by feedback phase compensation"Opt.Lett.. 28・22. 2258-2260 (2003)

K.Yamane 等人：“通过反馈相位补偿在单周期区域将光脉冲压缩至 3.4 fs”Opt.Lett.. 28・2260 (2003)。

Pulse compression using direct feedback of the spectral phase from photonic crystal fiber output without the need for the Taylor expansion method

使用光子晶体光纤输出的光谱相位直接反馈进行脉冲压缩，无需泰勒展开法

• 发表时间: 2004
• 期刊: IEEE Photonics Technology Letters, 16
• 作者: Simon.Perraud;Kiyoshi Kanisawa;Zhao-Zhong Wang;Yoshiro Hirayama;M. Adachi
• 通讯作者: M. Adachi

X.Fang et al.: "Nonlinear propagation of a-few-optical-cycle pulses in a photonic crystal fiber - experimental and theoretical studies beyond the slowly-varying-envelope approximation -"IEEE Photonics Technol.Lett.. 15・2. 233-235 (2003)

X.Fang等人：“光子晶体光纤中几个光周期脉冲的非线性传播 - 超越缓慢变化包络近似的实验和理论研究 -”IEEE Photonics Technol.Lett.. 15・2。 233-235 (2003)

Coherent optical control of molecular motion using polarized sequential pulses

使用偏振顺序脉冲对分子运动进行相干光学控制

• 发表时间: 2004
• 期刊: Japanese Journal of Applide Physics, Part 1-Regular Papers, Short Notes & Review Papers 43
• 作者: Y. Miyoshi;ERG project team;K. Itoh
• 通讯作者: K. Itoh