異波長超短パルスレーザーでのジッターフリーポンプ・ブローブ分光法の開発

使用不同波长的超短脉冲激光器开发无抖动泵浦光谱

• 批准号: 05750049
• 负责人: 足立 智
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750049/
• 关键词: 超短パルスレーザー; ポンプ・プローブ分光法; ジェッターフリー

以下で述べる分光法の現地は申請時の研究計画で述べた原理とは多少異なるが、実際に種々の実験した結果以下の原理に基づいた方法の方がより優れていると判断し実行した。2台のレーザーからのフェムト秒パルスは時間的に全く独立(非同期)であるため、これらを使ってポンプープローブ分光を行うには同期指せる必要は無いが2つのパルスの時間関係がはっきりしていなければならない。そこでポンプ光側レーザーのパルス幅を回析格子で130fsから60psまで伸延し、非線形結晶上でプローブ光と混合し和周波光を発生させた。伸延されたパルスは角度分散により時間によってそのkベクトルが異なるため和周波光はポンプ光とプローブ光とが時間的に結晶上一致したときのみ発生しそのkベクトルは一致したじかんにより異なる。すなわち時間を空間に変換できる。プローブ光には試料からの信号を含んでおり、従って和周波光にも信号成分が含まれる。和周波光のスポットの位置が時刻に、検出した強度が信号強度となる。実験では和周波光をCCD検出した。空間軸の直線性と空間分解能で時間軸の精度が決定され時間分解能が現状では2psであった。しかしこのままでは両方のパルスが全く同期していないので測定したい時間スケールに関係なくパルス周期を最大遅延時間とする測定となる。特に短時間領域の観測では測定能率が低下する。そこで広げたポンプ光パルス幅内に必ずプローブ光が到達する様、両レーザーに粗い同期えおかけた。この粗い同期は両パルスの折り返し周波数の差を検出して一方のょうのレーザーに取り付けたピエゾ素子を介して負帰還を加え共振器長を制御することにより達成した。今後の課題として時間分解能をパルス幅(130fs)程度まで向上させることが挙げられる。本方法では和周波光のスポットの大きさで時間分解能が制限されるため、プローブ光ビーム径を小さくする一方、回折格子ーレンズ間距離、およびレンズ焦点距離の最適化が必要である。

で below mentioned べ る spectrometry の は の research projects for application field で above べ た principle と は how many different な る が, the event be に 々 の be 験 し た results following の principle に づ い た method の party が よ り optimal れ て い る と judgment し line be し た. Two の レ ー ザ ー か ら の フ ェ ム ト seconds パ ル ス は time に く all independent (not in the same period) で あ る た め, こ れ ら を make っ て ポ ン プ ー プ ロ ー ブ spectral line を う に は refers to the same period せ る は without necessary い が 2 つ の パ ル ス masato is の time が は っ き り し て い な け れ ば な ら な い. そ こ で ポ ン プ light side レ ー ザ ー の パ ル ス を back analysis grid で 130 fs か ら 60 ps ま で し stretches, nonlinear crystal で プ ロ ー ブ と mixed し and light Zhou Boguang を 発 raw さ せ た. Stretch さ れ た パ ル ス は Angle dispersion に よ り time に よ っ て そ の k ベ ク ト ル が different な る た め and Zhou Boguang は ポ ン プ light と プ ロ ー ブ light と が に crystallization time on consistent し た と き の み 発 raw し そ の k ベ ク ト ル は consistent し た じ か ん に よ り different な る. Youdaoplaceholder0 time を space に change で る る. プ ロ ー ブ light に は sample か ら の signal contains を ん で お り, 従 っ て and Zhou Boguang に も signal composition contains が ま れ る. And the position of the wave light <s:1> スポット <e:1> が time に, 検 output <s:1> た intensity が signal intensity となる. The experiment で で and the frequency light をCCD検 produced た た. The spatial axis <s:1> straightness と the spatial decomposition energy で the time axis <s:1> accuracy が determines the され time decomposition energy が current status で で 2psであった. し か し こ の ま ま で は struck party の パ ル ス が く all at the same time し て い な い の で determination し た い time ス ケ ー ル に masato is な く パ ル ス cycle を 遅 delay between the biggest と す る determination と な る. The energy efficiency が is very low する. そ こ で hiroo げ た ポ ン プ light パ ル ス picture within に will ず プ ロ ー ブ light が reach す る others, struck レ ー ザ ー に coarse い period え お か け た. こ の coarse い period は struck パ ル ス の fold り return し cycle for poor の を 検 out し て side の ょ う の レ ー ザ ー に take り pay け た ピ エ ゾ element child を interface し て negative 帰 を also add え resonator long を suppression す る こ と に よ り reached し た. In the future, the degree of time decomposition of the subject と て て can をパ ス ス (130fs) まで increase させる させる とが挙げられる とが挙げられる. This method で は and Zhou Boguang の ス ポ ッ ト の big き さ で time limitations can decompose が さ れ る た め, プ ロ ー ブ light ビ ー を ム diameter small さ く す る side, back to the fold grid ー レ ン ズ, the distance between お よ び レ ン ズ の focus distance optimization が necessary で あ る.