波長可変フェムト秒ファイバレーザーを用いた近接場顕微分光測定による基板表面観察

使用波长可调谐飞秒光纤激光器使用近场显微光谱观察基材表面

基本信息

批准号：
13875011
负责人：
堀勝
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

1.高力波長可変超短パルス光源の開発近接場光学顕微鏡用の光源として、高出力波長可変超短パルス光源の開発を行った。ここでは、超短パルスファイバレーザーの出力を光ファイバ増幅器を用いて増幅し、分散補償を行うことにより、平均出力200mW、ピーク強度44kW、時間幅78fsの高出力な超短パルス光を生成することに成功した。2.波長可変超短パルス光を用いたガウス型スーパーコンティニューム光の生成上記1において開発した高出力超短パルス光源を用いて、干渉計測や分光計測において有用なガウス型の広帯域スーパーコンティニューム光を開発した。ここでは、特性の異なる高非線形ファイバを組み合わせることにより、スペクトル幅300nmで平坦且つ低雑音のスーパーコンティニューム光を生成することに成功した。3.スーパーコンティニューム光によるたんぱく質等の計測上記の広帯域スーパーコンティニューム光を用いた光計測によって、たんぱく質であるグルコースのCOOHに注目して。そのスペクトルを計測した結果、同スペクトルの検知に成功した。水分子の検出にも成功し、スーパーコンティニューム光を用いることによって有機高分子や水分子を計測できることが明らかになった。今後の課題としては、同スペクトルのカバーする近赤外領域に対して有機分子に特徴を有する基の感度が低いため、分子層の観察を行なうためには、感度の向上が必要である。本スーパーコンティニューム光と反射光学系を組み合わせた高感度検出系の開発が必要である。4.研究の総括これまでの研究結果を解析、検討し、研究の総括を行うとともに、課題を整理した。これらの知見を基にして、今後は高感度化を目指したシステムを構築する予定であるが、萌芽的研究としての成果は得られたと考えている。

1.高功率可调谐超短脉冲光源的研制我们开发了高功率可调谐超短脉冲光源作为近场光学显微镜的光源。这里，通过使用光纤放大器放大超短脉冲光纤激光器的输出并进行色散补偿，我们将产生平均输出为200 mW、峰值强度为44 kW、持续时间为78 秒成功。 2.使用波长可调的超短脉冲光产生高斯型超连续谱光利用上述1中开发的高功率超短脉冲光源，我们可以产生可用于干涉测量和光谱测量的高斯型宽带超连续谱光。在这里，通过结合具有不同特性的高度非线性光纤，我们成功地产生了光谱宽度为 300 nm 的平坦且低噪声的超连续谱光。 3. 使用超连续谱光的蛋白质等的测定通过使用上述宽带超连续谱光的光学测定，我们重点关注了作为蛋白质的葡萄糖的COOH。测量光谱的结果是，他们成功检测到了相同的光谱。他们还成功检测了水分子，证明可以使用超连续谱光测量有机聚合物和水分子。作为未来的挑战，有必要提高灵敏度以观察分子层，因为有机分子中具有特征的基团在同一光谱覆盖的近红外区域中的灵敏度较低。有必要开发一种结合这种超连续谱光和反射光学系统的高灵敏度检测系统。 4、研究总结我们对迄今为止的研究成果进行了分析和思考，总结了研究内容，并对问题进行了整理。基于这些发现，我们计划在未来建立一个旨在提高灵敏度的系统，但我们相信我们已经取得了作为探索性研究的成果。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

J.Takayanagi, N.Nishizawa, et al.: "0.9〜2.7um over one octave spanning ultrabroad supercontinuum generation based on all fiber system"Technical digest of Conference on Laser Electro Optics 2004. CTuP27 (2004)

J.Takayanagi, N.Nishizawa, et al.: “0.9～2.7um over one Octave spanning ultrabroad supercontinuum Generation based on all Fiber System” 激光电光会议技术文摘 2004. CTuP27 (2004)