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光量子工学研究センターアト秒科学研究チーム

チームリーダー緑川克美（D.Eng.）

English Page

研究概要

近年のフェムト秒高強度レーザー技術の進展により、レーザー光子場強度が著しく増大するとともに光電場にして数サイクルの超高速パルスの発生やその位相制御も可能となりました。その結果、光と原子・分子の非線形相互作用に関する研究が飛躍的に進展し、高次高調波発生やクーロン爆発、高エネルギーＸ線・粒子の発生等の新しい研究領域が生まれてきました。高次高調波は、極端紫外から軟Ｘ線（XUV）領域において非線形光学現象を引き起こすことができるような強力なアト秒パルスを発生可能な唯一の光源です。一方、この高次高調波の発生自体が原子・分子内で起こるアト秒領域の超高速現象の観測を可能とする非常にユニークな物理現象でもあります。本チームでは、フェムト秒高強度レーザー技術を基盤として、高次高調波を用いた高強度なアト秒パルス光源を開発することにより、XUV領域における非線形光学および原子・分子のアト秒ダイナミクスに関する研究を推進し未踏の光科学領域を開拓します。

研究主分野

総合理工

研究関連分野

複合領域
工学

キーワード

アト秒科学
超短パルスレーザー
高強度レーザー科学
レーザー加工
多光子顕微鏡

主要論文

1.Nabekawa, Y., Furukawa, Y., Okino, T., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.:
"Sub-10-fs control of dissociation pathways in the hydrogen molecular ion with a few-pulse attosecond pulse train,"
Nat. Commun. 7, 12835 (2016).
2.Okino, T., Furukawa, Y., Nabekawa, Y., Miyabe, S., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.:
"Direct observation of an attosecond electron wave packet in a nitrogen molecule,"
Science Advances 1, e1500356 (2015).
3.Fu, Y., Takahashi, E. J., and Midorikawa, K.:
"High-energy infrared femtosecond pulses generated by dual-chirped optical parametric amplification,"
Opt. Lett. 40, 5082-5085 (2015).
4.Takahashi, E. J., Fu, Y., and Midorikawa, K.:
"Carrier-envelop phase stabilization of a 16 TW, 10 Hz Ti:sapphire laser,"
Opt. Lett. 40, 4835 (2015).
5.Nabekawa, Y., Furukawa, Y., Okino, T., Eilanlou, A. A., Takahashi, E. J., Yamanouchi, K., and Midorikawa, K.:
"Settling time of a vibrational wavepacket in ionization,"
Nat. Commun. 6, 8197 (2015).
6.Takahashi, E. J., Lan, P. F., Mucke, O. D., Nabekawa, Y., and Midorikawa, K.:
"Nonlinear Attoseocnd Metrology by Intense Isolated Attoseocond Pulses,"
IEEE Selc. Topics in Quantum Electron. 21, 8800112 (2015).
7.Takahashi, E. J., Lan, P. F., Mucke, O. D., Nabekawa, Y., and Midorikawa, K.:
"Attosecond nonlinear optics using gigawatt-scale isolated attosecond pulses"
Nat. Commun. 4, 2691 (2013).
8.Locke, C. R., Kobayashi, T., Nakajima, T., and Midorikawa, K.:
"Application of an orthogonally polarized laser scheme for selective photoionization of palladium isotopes,"
Appl. Phys. B 122, 246 (2016).
9.Todda, K., Isobe, K., Namiki, K., Kawano, H., Miyawaki, A., and Midorikawa, K.:
"Temporal focusing microscopy using three-photon excitation fluorescence with a 92-fs Yb-fiber chirped pulse amplifier,"
Bio. Opt, Exp. 8, 2976 (2017).
10.Lötestedt, E. and Midorikawa, K.:
"Nuclear reaction induced by carrier-envelop-phase controlled proton recollision in a laser-driven molecule"
Phys. Rev. Lett. 112, 093001 (2014).