超広帯域サブ20フェムト秒深紫外パルス光の間接位相制御と量子状態制御への応用

超宽带亚20飞秒深紫外脉冲光间接相位控制及其在量子态控制中的应用

• 批准号: 16686006
• 负责人: 鍋川 康夫
• 金额: $ 12.48万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16686006/
• 关键词: 深紫外; フェムト秒パルス; 位相制御; 位相整合; 分散

昨年度までの研究に於いて既に以下の様な結果を得ている。1.サブ20fsの超短パルスに必要なスペクトル帯域幅を深紫外領域で確保するための広帯域和周波混合の実証、及び、これに伴う高次角度分散の補償。2.角度分散補償を行った深紫外パルス光のチャープの測定と、その補償。チャープによって約3psに伸びていたパルス幅を約170fsまで圧縮した。3.基本波レーザー光の位相移行による、パルス幅の圧縮と制御。不要なスペクトル位相の歪みを基本波の位相制御によって取り除く事により、ほぼフーリエ限界に近い20fsの超短パルス深紫外光を得た。さらに基本波の位相に変調をかける事によって、深紫外光に変調をかけられる事も実証した。本年度は、Xeの異なる2光子遷移準位すべてを含む様な、深紫外域にスペクトル幅をひろげるために、基本波光を発生するレーザーシステムの改良を行った。また、それと同時にさらに短波長域である、真空紫外~極端紫外光への位相制御を視野にいれて、これらの波長域の超短パルス光の光パルス特性の計測についての研究も行った。レーザーシステムについては、増幅器に用いる光学素子の開発を行った。チタンサファイアレーザーの利得狭窄化を補償する為の多層膜部分反射鏡を試作し、これによりQ-スイッチ動作出力で710nm~930nmに渡るスペクトル幅のパルス光を得た。真空紫外~極端紫外光のパルス光については、チタンサファイアレーザーをXeに集光して得られる高次高調波に対して、自己相関に基づく測定を行い、これによってパルス幅を決定する事に成功した。この計測は、2光子超閾イオン化を利用した、異なる次数の高調波間の位相差の決定という点で、特徴がある。また、2次の自己相関波形に重畳された電場干渉の縞の対称性を観測する事によって、高次高調波に固有の電場対称性を直接的に証明した。

截至去年，已经在研究中获得了以下结果。 1。宽带总和频率混合的演示，以确保深紫外线区域中低于20FS超短脉冲所需的光谱带宽，并为随附的高阶角度分散体提供补偿。 2。在深紫外线脉冲光中测量Chirp，并获得角度分散补偿和补偿。脉搏宽度已被chirp扩展到约3P，被压缩到约170fs。 3.通过基本激光的相位过渡构成宽度压缩和控制。通过通过基本波的相位控制来消除不必要的光谱相失真，获得了20FS的超舒服深紫外光（几乎是傅立叶极限）。此外，已经证明可以通过调节基本波的相位来调节深紫外光。今年，我们对激光系统进行了改进，该激光系统生成了基本光，以扩大深紫外线范围的光谱宽度，包括所有不同的两光子过渡水平的XE。同时，我们还研究了这些波长范围内UltranSult脉冲光的光学脉冲特性的研究，真空紫外线的相位控制到极端波长范围内的极端紫外线。关于激光系统，我们开发了放大器中使用的光学元素。制造了多层部分反射器，以补偿钛蓝宝石激光器的增益收缩，因此，使用Q-Switch操作输出获得了光谱宽度范围从710 nm到930 nm的脉冲宽度。对于从真空紫外线到极端紫外线的脉冲光，基于自相关进行测量，该测量是通过将钛蓝宝石激光凝结到XE上获得的较高谐波，并成功确定了脉冲宽度。这种测量是独特的，因为它使用两光子超转铲电离来确定不同顺序谐波之间的相位差。此外，通过观察叠加在二阶自相关波形上的电场干扰条纹的对称性，直接证明了高谐波中固有的电场对称性。

项目成果

Multiphoton ionization of He by using intense high-order harmonics in the soft-x-ray region

• DOI: 10.1103/physreva.71.023407
• 发表时间: 2005-02
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: H. Hasegawa;E. Takahashi;Y. Nabekawa;K. Ishikawa;K. Midorikawa

レーザーハンドブック(第21章1項:CPA、第21章3項;高出力エキシマレーザー)

激光手册（第 21 章第 1 节：CPA、第 21 章第 3 节；高功率准分子激光器）

• 发表时间: 2005
• 作者: Hirokazu Hasegawa;Eiji J.Takahashi;Yasuo Nabekawa;Kenichi L.Ishikawa;Katsumi Midorikawa;レーザー学会編
• 通讯作者: レーザー学会編

Ultrafast Optics IV : Selected Contributions to the 4th International Conference on Ultrafast Optics, Vienna, Austria Section : "Broadband sum-frequency mixing for indirect phase control of UV pulses with a sub-20-fs TW-class Ti:sapphire laser system

超快光学 IV：奥地利维也纳第四届超快光学国际会议的精选贡献部分：“使用低于 20 飞秒 TW 级钛宝石激光系统对 UV 脉冲进行间接相位控制的宽带和频混合

• 发表时间: 2004
• 作者: Hirokazu Hasegawa;Eiji J.Takahashi;Yasuo Nabekawa;Kenichi L.Ishikawa;Katsumi Midorikawa;レーザー学会編;Edited by Frenc Krausz et al.
• 通讯作者: Edited by Frenc Krausz et al.