フェムト秒光パルス伝播の顕微動画像記録・観察とその超高速現象観察への応用

飞秒光脉冲传播运动显微图像的记录与观察及其在超高速现象观察中的应用

• 批准号: 22246010
• 负责人: 粟辻 安浩
• 金额: $ 26.04万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22246010/
• 关键词: 応用光学・量子光工学; ホログラフィ; フェムト秒技術; 可視化; 三次元画像

非線形光学素子でフェムト秒光パルスの中心波長を400nmに変換する光学系を用いてフェムト秒光パルスの伝播の3次元動画像記録では,再生像の光量が低いために客観的データである動画像記録が困難な現状にある.そこで,光量効率を高めた動画像記録実験を行った.この実験に必要な光学系の構成を検討し,光量損失を最も低くしつつ,コントラストの高い像を記録するに最適な露光時間などの条件を実験的に明らかにした.また,中心波長400nm,持続時間約100fsの超短光パルスの伝播の様子を最適条件に基づいて記録することにより,これまでで最も高いコントラストの動画像記録と再生に成功した次に,書き換え可能ホログラム材料を用いてフェムト秒レーザーのオシレーターからの超短光パルスの伝播の様子を記録するための光学系を構築した.構築した光学系で所望の動画像を記録可能にするための,物体光と参照光の最適な強度比を実験的に明らかにした.明らかにした最適な記録条件により,所望の動画像の記録と再生に成功したさらに,プラズマの時間発展のホログラフィック記録を試験した.そのために,微小領域の光の伝播を記録できるように,顕微鏡を用いた拡大光学系を設計,製作した.また,製作した拡大光学系をこれまでに構築している実験システムに導入することで記録光学系を構築した.さらに,超高速現象の発生タイミングと超短パルス光を用いてホログラムを記録するタイミングを揃えるために、各タイミングを正確に同期させる機構の構築を行ったまた,フェムト秒光パルスの伝播の様子の3次元動画像記録できるデジタルホログラフィックシステムを構築した

Nonlinear optical element child で フ ェ ム ト second light パ ル ス を の center wavelength of 400 nm に variations in す る を department of light with い て フ ェ ム ト second light パ ル ス の 伝 sowing の 3 dimensional animation like record で は, renewable like の light が low い た め に guest 観 デ ー タ で あ る animation like status records が difficult な に あ る. そ こ で, light working rate high を め た animation like records be 験 を Line っ た. こ の be 験 に necessary な light department の を 検 for し, low light loss を most も く し つ つ, コ ン ト ラ ス ト の record high い like を す る に optimum な exposure time な ど を の conditions be 験 に Ming ら か に し た. ま た, center wavelength of 400 nm, 100 fs の 続 time ultrashort light パ ル ス の 伝 sowing の others child を に base づ optimum conditions い て record す る こ と に よ り, こ れ ま で で most high も い コ ン ト ラ ス ト の animation like record と regeneration に successful し た に, book き may change え ホ ロ グ ラ を ム materials with い て フ ェ ム ト seconds レ ー ザ ー の オ シ レ ー タ ー か ら の ultrashort light パ ル ス の 伝 sowing の others child を record す る た め の optics を build し た. Build し た で promise の animation department of light like を record may に す る た め の, object と reference light の optimum な strength than を be 験 に Ming ら か に し た. Ming ら か に し optimal な records conditions た に よ り, hoped の animation like の record と regeneration に successful し た さ ら に, プ ラ ズ マ の time 発 exhibition の ホ ロ グ ラ フ ィ ッ ク record を test し た. そ の た め に, tiny areas の light の 伝 sowing を record で き る よ う に, 顕 micromirror を with い た を design department of company, great light, making し た. ま た, making し た company, great light Department を こ れ ま で に build し て い る be 験 シ ス テ ム に import す る こ と で を building department of recording light し た. さ ら に, ultra-fast phenomena の 発 raw タ イ ミ ン グ と ultrashort パ ル ス light を with い て ホ ロ グ ラ ム を record す る タ イ ミ ン グ を Jian え る た め に, various タ イ ミ ン グ を に right over the same period さ せ る institutions の line build を っ た ま た, フ ェ ム ト second light パ ル ス の 伝 sowing の others child の 3 dimensional animation like record で き る デ ジ タ ル ホ ロ グ ラ フ ィ ッ ク シ ス テ ム を build し た

项目成果

Moving Picture Recording and Observation of Visible Femtosecond Light Pulse Propagation

• DOI: 10.1143/jjap.50.050205
• 发表时间: 2011-05-01
• 期刊: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 1.5
• 作者: Kakue, Takashi;Aihara, Masayuki;Kubota, Toshihiro
• 通讯作者: Kubota, Toshihiro

Moving picture recording and observation of femtosecond light pulse propagation by use of rewritable holographic material

利用可重写全息材料记录和观察飞秒光脉冲传播

• 发表时间: 2011
• 期刊: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
• 作者: S.Yamamoto;T.Takimoto;K.Tosa;T.Kakue;Y.Awatsuji;K.Nishio;S.Ura;T.Kubota
• 通讯作者: T.Kubota

Moving picture recording and observation of near-infrared femtosecond light pulse propagation by use of rewritable recording material

利用可重写记录材料对近红外飞秒光脉冲传播进行动态图像记录和观察

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proc.ICHSIP-29
• 作者: S.Yamamoto;T.Takimoto;K.Tosa;T.Kakue;Y.Awatsuji;K.Nishio;S.Ura;T.Kubota
• 通讯作者: T.Kubota

光の一瞬を観る

观看一瞬间的光

• 发表时间: 2011
• 作者: 中野佑紀;西原禎文;秋田素子;井上克也;川井清彦;粟辻安浩
• 通讯作者: 粟辻安浩