サイクル域光パルスにより誘起される巨大加速度現象に関する研究

周期范围光脉冲引起的巨加速现象研究

• 批准号: 12875010
• 负责人: 森田 隆二
• 金额: $ 1.41万
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875010/
• 关键词: 超広帯域コヒーレント光波; サイクル域光パルス; 自己位相変調; 位相補償; 空間位相変調器; ラマン応答; スペクトル干渉; 振動状態選択励起; 位相補賞; 包絡波近似フリー; 巨大加速度; 3次非線形光学特性

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.石英ファイバー中の12fs(4.5サイクル)光パルスの非線形伝播に関して、すべての次数の分散、遅延ラマン応答を含む非線形応答を取り込んだ時間領域有限差分(FDTD)法による計算を行い、別に行った実験結果をよく再現する結果を得た。この結果から、12fsのような時間領域では、石英ファイバーの遅延応答ラマン効果を考慮することが重要であることを見いだした。2.アルゴンガス充填ファイバー中に、チタニウムサファイアレーザー増幅器からのフェムト秒光パルス(基本波,中心波長780nm)を伝播させ、自己位相変調効果を効率的に生じさせることにより超広帯域コヒーレント光波発生を発生する。この光波を、回折格子、凹面鏡、空間位相変調器によって構成される4f-非線形チャープ補償光学系により位相補償した。この空間位相変調器のみによる位相補償により、従来用いられてきたフリンジ分解自己相関法より正確な周波数分解光ゲート装置を用いた測定では世界最短パルス幅5.0fs、サイクル数2.2サイクルの極短光パルスの発生に成功した。3.上記周波数分解光ゲート装置よりもより広帯域光パルスを測定可能な電場再構築スペクトル干渉装置を作製し、世界最短パルス幅5.0fs、サイクル数2.2サイクルの極短光パルスの発生に成功した。また、この方法により、1オクターブを超える超広帯域パルスの電場振幅・位相の測定にも成功している。4.高エネルギー領域の振動状態を効率よくコヒーレントに選択励起する手法として、その振動状態周波数とパルス列繰り返し周波数、ならびに光周波数差とを同時に一致させた2色フェムト秒パルス列励起法の提案を行い、この手法に我々が行っている波長多重波形整形技術が有用であることを示した。

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. Quartz フ ァ イ バ ー の in 12 fs (4.5 サ イ ク ル) light パ ル ス の nonlinear 伝 sowing に masato し て, す べ て の number の dispersed, 遅 delay ラ マ ン 応 contains a を む nonlinear 応 take a を り 込 ん だ time domain finite-difference time-domain (FDTD) method に よ る lines computing を い, don't に っ た be 験 results を よ く reappearance す た を る results. こ の results か ら, 12 fs の よ う な time domain で は, quartz フ ァ イ バ ー の 遅 delay 応 answer ラ マ ン unseen fruit を consider す る こ と が important で あ る こ と を see い だ し た. 2. ア ル ゴ ン ガ ス filling フ ァ イ バ ー に, チ タ ニ ウ ム サ フ ァ イ ア レ ー ザ ー raised image editor か ら の フ ェ ム ト second light パ ル ス (basic wave, the center wavelength of 780 nm) を 伝 sowing さ せ, their phase - working fruit を sharper rate に born じ さ せ る こ と に よ り super hiroo 帯 domain コ ヒ ー レ ン ト waves are born 発 を 発 raw す る. を こ の light waves, back to the fold, concave mirrors, the phase space grid - modulator に よ っ て constitute さ れ る 4 f - nonlinear チ ャ ー プ compensation optics に よ り phase compensation し た. こ の space phase - modulator の み に よ る phase compensation に よ り, 従 to use い ら れ て き た フ リ ン ジ decomposition himself by masato よ り な cycle for correct decomposition light ゲ ー を ト device with い た determination で は world shortest パ ル ス picture 5.0 fs, サ イ ク ル number 2.2 サ イ ク ル の very short light パ ル ス の 発 life に success し た. 3. Written cycle for decomposition of light ゲ ー ト device よ り も よ り hiroo 帯 domain light パ ル ス を determination may な electric field to construct ス ペ ク ト ル dry し を involved device for system, the world's shortest パ ル ス picture 5.0 fs, サ イ ク ル number 2.2 サ イ ク ル の very short light パ ル ス の 発 life に success し た. ま た, こ の way に よ り, 1 オ ク タ ー ブ を super え る super hiroo 帯 domain パ ル ス の determination of electric field amplitude, phase の に も successful し て い る. 4. High エ ネ ル ギ ー field vibration を の sharper rate よ く コ ヒ ー レ ン ト に sentaku wound up す る gimmick と し て, そ の vibration cycle for と パ ル ス column Qiao り return し cycle number, な ら び に light cycle number of differential と を and consistent に さ せ た 2 color フ ェ ム ト seconds パ ル ス columns wound up line method proposed の を い, こ の gimmick に I 々 が line っ て い る wavelength multiple waveform Plastic surgery techniques が useful である とを とを show た た.

项目成果

N.Karasawa, S.Nakamura, R.Morita et al.: "Comparison between theory and experiment of nonlinear propagation for 4.5-cycle optical pulses in a fused-silica fiber"Nonlinear Opt.. 24. 133-138 (2000)

N.Karasawa、S.Nakamura、R.Morita 等人：“熔融石英光纤中 4.5 周期光脉冲的非线性传播理论与实验的比较”Nonlinear Opt.. 24. 133-138 (2000)

R.Morita et al.: "Femtosecond-time-resolved highly selective molecular-vibration excitation using a novel vibrationally synchronized pumping technique with frequency difference resonance"Opt.Commun.. 197. 73-81 (2001)

R.Morita 等人：“使用具有频差共振的新型振动同步泵浦技术进行飞秒时间分辨高选择性分子振动激发”Opt.Commun.. 197. 73-81 (2001)

S.Nakamura et al.: "Finite-difference time-domain calculation with all parameters of Sellmeier's fitting equation and nonlinear effects including Raman response for 12-fs laser pulse propagation in a silica fiber"IEEE Photonics Technol.Lett.. (in press).

S.Nakamura 等人：“有限差分时域计算，使用 Sellmeier 拟合方程的所有参数和非线性效应，包括石英光纤中 12-fs 激光脉冲传播的拉曼响应”IEEE Photonics Technol.Lett..（出版中）

L.Xu, L.Li, N.Karasawa, R.Morita et al.: "Application of a spatial light modulator for programmable optical pulse compression to the sub-6-fs regime"IEEE Photonics Technol.Lett.. 12. 1540-1542 (2000)

L.Xu、L.Li、N.Karasawa、R.Morita 等人：“应用空间光调制器将可编程光脉冲压缩至 sub-6-fs 状态”IEEE Photonics Technol.Lett.. 12. 1540

L.Xu, N.Karasawa, R.Morita et al.: "Programmable chirp compensation for 6-fs pulse generation with a prism-pair-formed pulse shaper"IEEE J.Quantum Electron.. 36. 893-899 (2000)

L.Xu、N.Karasawa、R.Morita 等人：“使用棱镜对形成的脉冲整形器生成 6fs 脉冲的可编程线性调频补偿”IEEE J.Quantum Electron.. 36. 893-899 (2000)