High harmonic spectroscopy and ultrafast control of material using the polarization gating

高次谐波光谱和使用偏振选通的材料超快控制

基本信息

  • 批准号:
    22K03484
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究は非線形光学応答の一種である高次高調波発生に利用して固体における非平衡電子状態を計測する新たな超高速分光法を確立することを目的としている。特に、偏光ゲート法を利用して通常の測定では測定困難なスペクトル情報を簡便に取り出せる高次高調波分光システムの構築を目指している。当初の計画では、2022年度は中赤外光の偏光ゲート法用の光学系をマイケルソン干渉計を用いて構築することが目標であった。実際にマイケルソン干渉計を用いた中赤外光のダブルパルス化や電場波形計測系の構築等、計画に沿った研究を進め偏光制御用素子の導入前の段階まで到達した。加えて偏光ゲート光学系の検討をしていく中で、同様の実験光学素子を用いて高調波発生自体を干渉計内部で行うことで、高調波の時間波形が高い精度と信号雑音比で計測可能であるという新たな着想に至たった。この手法は、従来の強度スペクトル情報に加えて位相情報を得ることで実時間上での非平衡電子状態ダイナミクスをより詳細に観測することが可能になり、偏光ゲート法に組み合わせることでより強力な手法となりうる。実際に、高調波干渉光学系を構築し、150アト秒以下の時間分解能で高調波発生の位相情報を取り出せることを確認した。また、薄膜半導体試料における高調波の観測に高次高調波干渉計を適用することで、試料中の励起子が中赤外光電場下で示すエネルギー構造変化を反映した特徴的な高調波実時間波形の観測に成功した。
In this paper, a new method for measuring non-equilibrium electron states by using high-order high-frequency wave propagation in nonlinear optical systems is proposed. In particular, the use of the polarization beam method allows for the construction of high-order and high-profile wavelength division optical systems that can easily extract information from common measurements that are difficult to measure. The original plan is to build an optical system for the polarization of infrared light in 2022. In the meantime, we plan to study the phase before the introduction of the polarization control element. In addition, the polarization of the optical system is discussed in the middle, the same optical element is used in the middle, the high frequency wave is generated in the inner part of the interference meter, the high frequency wave time waveform is high in accuracy, the signal to sound ratio is measured in the middle, and the high frequency wave is generated in the middle. This technique is based on intensity information, phase information, temporal non-equilibrium electron states, detailed measurements, possible polarization methods, and combination. In fact, the optical system of high-frequency wave interference is constructed, and the phase information of high-frequency wave generation can be obtained by time decomposition under 150 seconds. The measurement of high-order high-frequency wave interference in thin film semiconductor samples was successfully carried out by using the excitation device in the sample and reflecting the structure of high-frequency wave interference in the external photoelectric field.

项目成果

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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
Pr1-xCaxMnO3の高次高調波発生
Pr1-xCaxMnO3 的高次谐波产生
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    中野愛子;内田健人;富岡泰秀;沖本洋一;田中耕一郎
  • 通讯作者:
    田中耕一郎
電荷秩序型絶縁体Ti4O7における光ポンプ高次高調波プローブ分光
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    渡辺雅之;内田健人;田中耕一郎
  • 通讯作者:
    田中耕一郎
High Harmonic Generation In Mott-Insulating Ca2RuO4
莫特绝缘 Ca2RuO4 中的高次谐波产生
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Uchida;G. Mattoni;S. Yonezawa;F. Nakamura;Y. Murakami;A. Koga;P. Werner;Y. Maeno;K. Tanaka
  • 通讯作者:
    K. Tanaka
Mott絶縁体の高次高調波の特異な温度依存性
莫特绝缘体中高次谐波的独特温度依赖性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    村上雄太;内田健人;古賀昌久;田中耕一郎;Philipp Werner
  • 通讯作者:
    Philipp Werner
ホモダイン高次高調波検出器の開発
零差高次谐波检波器的研制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    内田 健人;田中 耕一郎
  • 通讯作者:
    田中 耕一郎
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    廣理 英基
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    2012
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    Research Grants
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