フェムト秒・アト秒パルスレーザーの開発と応用

１．フェムト秒レーザーの開発

レーザー光のスペクトル帯域を広げると、光振動の1〜2周期(モノサイクル)の極短時間に光エネルギーを集中させることが出来る。パルス幅が<5fs(<5×10^-15秒)の超短パルスレーザー光の発生、増幅、光電界振動の絶対位相制御の研究を行う。下の装置では、100fsのレーザーを分割し、一方はフォトニック結晶ファイバーによってコヒーレント白色光化し、もう一方の2倍高調波を発生させ、パラメトリック増幅を行うことで4fsのパルス幅を持つレーザー光を発生させた。

２．アト秒X線単一パルスの発生と応用

原子の束縛電子を超短パルス高強度レーザー光の電界で振動させると、レーザー電界の１周期毎にアト秒パルスが発生し、レーザー光の振動周波数の数10倍もの高調波が発生する。モノサイクルの高強度レーザーを開発し、アト秒領域の単一パルスコヒーレントX線源を発生させ、その応用を目指す。