<講義ノート>超短光パルスの測定法 --基礎から最先端の研究まで --(第62回物性若手夏の学校 集中ゼミ)

Abstract

チタンサファイアレーザーにおけるカーレンズモード同期現象が発見されてから、フェムト秒パルスの発生が容易となり、レーザーの専門家でなくても、フェムト秒パルスを使用できるようになった。現在では、科学の広い分野だけでなく、産業界においても、微細加工などにフェムト秒パルスレーザーが応用されるようになってきた。物性科学研究においても、フェムト秒パルスを使用することが多い。特に、光物性の分野において、超高速現象を調べるときに、必須のレーザーとなっている。一方、使用するフェムト秒パルスを評価するためには、パルス幅の計測が必要であるが、電気回路の速度では、フェムト秒に追従できないため、測定に工夫が必要である。もっともよく用いられている手法は、パルス強度の自己相関測定であるが、そのような測定では、フェムト秒パルスの姿を十分に把握できるとは言えない。フェムト秒パルスの評価を十分行っていないことが、超高速現象の測定において、深刻な問題を引き起こすことも考えられる。これまで、超短光パルスの姿をできるだけ正確に評価することを目的として、様々な測定法が開発されてきた。フェムト秒パルスが広い分野で普及している現在においても、超短光パルスを計測する新しい手法の開発は進められている。本講義では、超短光パルスを計測する手法について、基本的なところから最先端の研究まで、詳細に解説する。超短光パルス計測法の最先端の研究の紹介としては、講演者自らが開発した、超短光パルスの電場波形を計測する手法について、詳しく解説する。