赤外超短パルスレーザーの開発
Development of Mid-Infrared Ultrashort Pulsed Lasers
さまざまな周波数の光を巧妙に重ね合わせることで、100 fs（10-13 秒）という非常に短い時間幅をもつ光を創ることができます。私たちは、とくに赤外光が秘める可能性に注目し、赤外域で直接発振する最先端の固体レーザーを開発しています。また、個々の周波数の光の振幅と位相を精密に制御することで、任意の電場波形を創り出す技術も開発しています。
By superimposing light of various frequencies, it is possible to create light with a remarkably short time duration of 100 fs (10-13 s). Our research is particularly focused on the potential of infrared light, and we are developing state-of-the-art solid-state lasers that oscillate directly in the infrared region. Moreover, we are developing technology to create arbitrary electric field waveforms by precisely controlling the amplitude and phase of individual frequencies of light.
基礎編 / Basics
研究トピック / Research Topics
最先端レーザーで拓く振動分光
Vibrational Spectroscopy using Mid-Infrared Lasers
赤外域の光は、分子の振動と共鳴するという重要な性質を持っています。この性質を利用すると、分子に吸収された光の波長から、分子の構造が分かります。この手法は振動分光法と呼ばれ、基礎科学にとどまらず、環境計測や呼気診断などさまざまな分野への応用が期待されています。私たちは、赤外フェムト秒レーザーがもつ高い空間・時間コヒーレンスを活用して、分子の高感度検出に向けた新しい分光法の開発に取り組んでいます。
Infrared light possesses an important property: it resonates with molecular vibrations. This property enables the wavelength of light absorbed by a molecule to be used to determine its structure. This technique is called vibrational spectroscopy and is expected to find applications not only in basic science but also in various other fields, such as environmental measurement and breath analysis. New spectroscopic methods are being developed for the sensitive detection of molecules by utilizing the high spatial and temporal coherence of infrared femtosecond lasers.
基礎編 / Basics
研究トピック / Research Topics
超高速分光・量子制御
Ultrafast Spectroscopy and Quantum Control
物質を原子・分子レベルで観測・制御することは、現代科学の大きな目標の一つです。赤外フェムト秒レーザーを用いれば、化学反応や相転移などの超高速現象を直接捉えるだけでなく、それらを積極的にコントロールすることができます。私たちは、赤外フェムト秒レーザーをはじめとする光技術を駆使しながら、赤外光と物質のコヒーレント相互作用を突き詰めることで、新しい超高速分光法・量子制御法の創出に取り組んでいます。
One of the principal objectives of contemporary science is the observation and control of matter at the atomic and molecular levels. The utilization of infrared femtosecond lasers permits the direct observation of ultrafast phenomena, such as chemical reactions and phase transitions, as well as the active control of these processes. The creation of novel ultrafast spectroscopy and quantum control methodologies is being pursued through the investigation of the coherent interaction between infrared light and matter, with the full utilization of infrared femtosecond lasers and other optical technologies.
基礎編 / Basics
研究トピック / Research Topics
光電場駆動の科学
Optical-Field-Driven Electronics
物質内部のクーロン電場に匹敵するほどの高強度光電場を物質に作用させると、光の瞬時電場に追随した極めて非線形性の強い応答が発現します。私たちは、これらの光電場駆動現象を利用して、光周波数に追いつく光電場検出器やテーブルトップの真空紫外コヒーレント光源、固体の結晶構造解析手法の開発に取り組んでいます。
When an intense optical electric field, comparable to the Coulomb electric field within a material, is applied to the material, a highly non-linear response appears that follows the instantaneous electric field of light. These optical-field-driven phenomena are being used to develop photoelectric field detectors that follow the light frequency, table-top ultraviolet coherent light sources, and methods for crystal structure analysis of solids.
研究トピック / Research Topics
研究紹介ポスター
研究紹介動画