流体過渡レンズ効果によるナノ秒レーザのフェムト秒シェイピングと超高速熱工学的検討

流体瞬态透镜效应纳秒激光飞秒整形及超快热工程研究

基本信息

批准号：
23656146
负责人：
伏信一慶
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656146/
关键词：
熱工学短パルスレーザ過渡レンズ効果パルスシェイピング

项目摘要

本研究の目的は、ある種の液体の過渡レンズ効果を利用し、ナノ秒パルスレーザ光をフェムト秒パルスレーザ光に成形する、全く新規なフェムト秒レーザ光発振システムの創成を目指し、申請者のグループがこの着想に至った原理を検証することにある。交付申請書記載の通り、まず実験系の構築を行った。YAGレーザの光学系をベースとし、高速応答確認のためのプローブ用にはHeNeレーザを用いて光学系を構築した。キュベットには予備実験のためにエタノール+sunset yellowを用いた。YAGレーザの2倍波結晶を基本波で叩いた際に出る両方の波長の光を用い、2倍波で励起したキュベット内の溶液を通過したプローブ光をストレージオシロのch1、YAGの基本波をch2に入力し、ポンプ光入射によるプローブ光の応答の遅れを見た。また、同じ実験系でプローブ光をCODで撮像し、そのビームプロファイルの特徴から過渡レンズ効果生起についての確認がとれた。一方、この予備実験系においても応答は極めて速く、引き続いて、光路差を用いるなどして時分解する光学系の構築に入ることとする。当初予定を超える応答の速さと、個別の光学素子の組み合わせでの安価な代替案が見つかったことから、オートコリレータの購入は見送り、対象とする時間スケールの目処が立った時点で、当該光学素子を購入し、光学系の構築を行い、本格検討に入ることとした。今後、ポンプ・プローブ法等の適用も考慮の対象となる。また、過渡レンズ効果におけるパルス光の進行特性を理論的に検証するため、FDTD法を用いた数値計算モデルの構築を開始している。これまで割算例のない高い光強度に対する解析を可能としており、代表的な計算例から、過渡レンズ効果を生じる場ででの特異な伝播特性が再現できており、実験報告例との一致を見ている。

这项研究的目的是创建一种全新的飞秒激光振荡系统，利用某种液体的瞬态透镜效应将纳秒脉冲激光整形为飞秒脉冲激光，目的是研究领导该小组的原理。对这个想法。正如资助申请中所述，我们首先构建了实验系统。光学系统基于YAG激光光学系统构建，探头使用HeNe激光器以确认高速响应。比色皿中使用乙醇+日落黄进行初步实验。利用YAG激光器的双波晶体受到基波撞击时发出的两种波长的光，将穿过双波激发的比色皿中溶液的探测光发送到存储示波器的通道1 ，将YAG基波输入到ch2，观察到由于泵浦光的输入而导致的探测光的响应延迟。此外，使用相同的实验系统用COD对探测光进行成像，并从光束轮廓的特性证实了瞬态透镜效应的发生。另一方面，即使在这个初步实验系统中，响应也非常快，然后我们将继续构建一个可以利用光程差进行时间分辨的光学系统。由于响应速度超出了我们最初的预期，并且我们找到了结合单个光学元件的更便宜的替代方案，因此我们决定推迟购买自相关器，并在了解目标时间尺度后立即决定使用光学元件。决定购买一个光学系统，建造一个光学系统，并开始全面的研究。未来还将考虑泵浦探针方法的应用。此外，我们已经开始利用FDTD方法构建数值计算模型，从理论上验证脉冲光在瞬态透镜效应中的传播特性。可以分析以前从未做过的高光强度，并且从典型的计算示例中，我们已经能够重现发生瞬态透镜效应的场中的独特传播特性，并且与实验报告一致。我在看。