抄録
Offer Organization: 日本学術振興会, System Name: 科学研究費助成事業 基盤研究(B), Category: 基盤研究(B), Fund Type: -, Overall Grant Amount: - (direct: 13300000, indirect: 3990000)
非線形光学過程はその過程に関係する光の位相関係に強く依存する。位相整合においては光の伝搬に伴って各位置における光生成がコヒーレントに積算されることで巨視的な光生成が達成される。このような伝搬に伴う積算効果とは別に、光の位相関係を任意に操作することで、それぞれの位置における非線形光学過程自身の進行方向を自在に操作することができる。本研究の目的は、このような自在な操作によって拓かれる非線形光学過程の新たな可能性を追求することにある。
本研究ではパラ水素分子による高次の４光波混合過程を自在に操作することで、未踏のレーザー技術である、真空紫外100-200 nm（1～8次光）全域で波長可変な単一周波数レーザーを実現する。
真空紫外域における100-200 nm全域で実用的な光強度で単一周波数レーザーを得るには、100％に近い効率で各次数の光を発生させるという非常に特徴的な非線形光学過程の操作が要求される。これまでの原理実証実験における実験結果とシミュレーション結果の比較から、100%に近い効率で選択的な光発生が可能な条件を探索した。その結果、ポンプレーザーの大強度化による光発生の効率の向上、さらに高い自由度（操作位置および位相操作範囲）で光位相関係の操作することで、100%に近い効率実現可能である予想された。上記の結果を踏まえて、今年度（2021年度）は上記の要求を満たす大強度ポンプレーザーを開発した。