【研究領域課題番号】18H03885 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

高強度レーザー / 超短パルスレーザー / 波長変換 / 高次高調波 / アト秒科学

【研究成果の概要】

本研究課題の目的は、高平均出力・高繰り返し固体レーザーを励起源とする次世代極短パルス光パラメトリック増幅光源を開発し、高次高調波として発生するアト秒軟X線パルスの平均出力を増大させることである。これにより、広く普及している高出力チタンサファイアレーザーを励起源とした極短パルス光パラメトリック増幅光源では実現不可能な、高いフォトンフラックスでのアト秒軟X線パルス発生が実現され、原子・分子を対象としてきたアト秒科学を物性科学へ展開させることが期待出来る。平成30年度4月から7月までの期間において、以下の二つの研究開発を実施した。
（１）既存のYb固体レーザーシステムを用いて、固体薄板中での非線形伝搬を利用したパルス圧縮の予備実験を行った。簡便なセットアップで、時間幅180 fsのフェムト秒パルスのスペクトル幅を広帯域化することに成功した。また、適切な分散補償を行うことにより、時間幅10 fs程度までのパルス圧縮が可能という見通しを得た。本手法は、今後開発予定のYb固体レーザーをベースとした高出力光パラメトリック増幅光源におけるシードパルス発生手法として有望であり、今後、差周波発生による超広帯域赤外フェムト秒パルス発生等に適用する予定である。
（２）米国University of Central Florida(UCF)のChangグループとの共同実験を行い、凝縮系薄膜に対する炭素K吸収端（光子エネルギー 280 eV付近）での軟X線吸収分光実験を試行した。本実験を通して、既存光源の高度化によって「水の窓」の長波長側における超高速軟X線吸収分光が実現可能であるという見通しが立ったため、光源開発と平行して、軟X線分光ビームラインの整備に着手した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2018-04-01 - 2019-03-31

【配分額】43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円)

【研究分野】応用光学・量子光工学

【研究領域課題番号】24246022 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

高次高調波 / 超短パルス / 高出力レーザー / KBBF / 波長変換 / 光電子分光 / 軟X線分光 / チタンサファイアレーザー / ＫＢＢＦ / 軟Ｘ線分光 / 外部共振器 / 軟Ｘ旋分光

【研究成果の概要】

CaF2とKBBFの界面を拡散接合法で接着し、プリズムカップルKBBF素子の開発を行い、これを用いた7eV光源では超高分解能光電子分光による超伝導体の研究、8eV光源では 角度分解光電子分光による２次元ブリルアンゾーンの電子状態の測定に供した。高効率大口径透過型グレーティングを開発し、グレーティングの湾曲による回折波面のひずみの解析を行った。このグレーティングを用いて、フェムト多波長レーザーを開発し、1kHzの繰り返しで基本波（800nm）において0,5　TW、２倍波において0.1　TWの出力を得た。またこのレーザーに二重広帯域波長変換法を適用し、４倍波で90 μJ(45 fs)の出力を得た。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2012-05-31 - 2015-03-31

【配分額】46,410千円 (直接経費: 35,700千円、間接経費: 10,710千円)