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キャリアエンベロープ位相制御



 従来の光パルスの応用は、もっぱら強度波形を利用するものでありました。 しかし、モード同期レーザー技術の進歩に伴って 超短パルス内の光波の電界変化を直接に検出や制御の対象とすることが 現実的な課題となってきました。超短パルス内の光電場が2サイクル程度しか存在しないような状況では、パルスの包絡線に対する光電場振動の位相の関係がどうなっているかが、レーザーと物質が相互作用する現象で重要な問題となります。光パルスの強度波形と光波の振動位相の関係は パルス内のキャリアエンベロープ位相と呼ばれています。 レーザー共振器内では、パルスの包絡線は群速度に従って進み、光電場は位相速度に従います。そのために、パルスごとにその2つの関係はずれていきます(図1参照)。キャリアエンベロープ位相を安定化できると、光波内の電場のピークと包絡線の ピークのずれがどのパルスも同じという状況を作り出すことができます。 アト秒(アト秒は10-18秒)パルス発生では、高次の非線形光学効果を 利用します。その効率は光パルスの位相に強く依存するため、 キャリアエンベロープ位相を安定化することが非常に重要になってきます。 今後、非線形光学効果を利用した計測、微細加工、光記録等において キャリアエンベロープ位相を パラメータとする新しい技術開発が可能になるとものと期待されます。




図1 キャリアエンベロープ位相の概念図



図2 フォトニック結晶ファイバからの白色光発生
    パルス間のキャリアエンベロープ位相のずれ
   方を制御するために、1オクターブ以上に
    スペクトルを広げた白色光を使用します。

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