− 43 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2015206一般研究開発助成AF-2015207一般研究開発助成 北海道大学 電子科学研究所准教授自然科学研究機構 分子科学研究所助教藤原 英樹野村 雄高レーザー誘起水熱合成，プラズモン，酸化亜鉛fuji@es.hokudai.ac.jpレーザー工学超短パルス，ファイバーレーザー，赤外光源nomura@ims.ac.jpプラズモン場を用いたレーザー水熱合成によるナノ発光体の最適配置高出力2μｍ超短パルスレーザー光源の開発本研究では、プラズモン—ナノ発光体の強結合状態の実現するための、新規なプラズモンアシスト水熱合成による、金属ナノ構造体中へのZnOナノ発光体の最適配置を試みた。また、金薄膜にZnOナノロッドアレイ構造の最適化を行い、レーザー発振の低しきい値化を試みた。プラズモン場を誘起する金属ナノ構造の設計および照射レーザー光の照射強度や照射時間、偏光、前駆体溶液濃度の最適化を行い、金属ナノ構造上に選択的にZnOが合成される様子を確認した。また、ナノロッドアレイ構造でも同様に構造作製条件の最適化を行い、レーザー発振の低しきい値化が可能であることを示した。これらの結果は、レーザープロセスを用いた新規なナノ構造作製法を提案し、ユニークな光デバイスの創造に繋がるものと期待している。ツリウム添加ZBLANファイバーを用いて，波長 2µm帯における超短パルスレーザー増幅器を開発した．チャープ・パルス増幅システムを開発することにより、平均出力3.9 W、パルス幅150フェムト秒のパルス列を繰り返し周波数67.5 MHzで得ることができた。さらに、この出力を石英ファイバー増幅器と比較した結果、ZBLANを用いれば数ワット程度の出力であれば非常に効率よく増幅できることが分かった。また、あえてチャープ・パルス増幅をやめ、増幅ファイバー内の非線形効果を利用することで、増幅後においてもスペクトル幅を非常に広くすることができ、時間幅48フェムト秒という非常に短いパルスを平均出力2.5 Wで得ることができた。開発した光源は、高効率で質の高い波長 2µm帯の超短パルス光源であり、透明なプラスチックの精密加工や非線形吸収を用いた特殊加工などにつながると期待される。
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