| 序章ようこそフェムト秒の世界へ 平尾一之・邸 建栄 1 |
| 1はじめに 1 |
| 2フェムト秒テクノロジーとは 2 |
| 3フェムト秒テクノロジーの推移 3 |
| 4フェムト秒テクノロジーからアト秒テクノロジーへ 6 |
| 基礎編第Ⅰ部フェムト秒レーザーの基本原理 |
| 1章コヒレント社フェムト秒レーザーの原理、構造と特徴 小林伸一 11 |
| 1.1はじめに 11 |
| 1.2カーレンズモード同期(Kerr lens modelocking) 11 |
| 1.3パルス同期(繰返し周波数同期) 12 |
| 1.4フェムト秒再生増幅装置 13 |
| 1.5超高繰返しフェムト秒再生増幅装置 15 |
| 1.6おわりに 16 |
| 2章Spectra-Physicsフェムト秒レーザー製品化の歩みと現状 中野貢一 17 |
| 2.1はじめに 17 |
| 2.2レーザーの発見からフェムト秒レーザー発振に関する機器開発の歩み 17 |
| 2.3高出力半導体レーザーの進歩 20 |
| 2.4半導体レーザー励起固体レーザーへの展開 21 |
| 2.5フェムト秒発振製品(オシレーター)の進歩 23 |
| 2.6フェムト秒増幅器システムの開発 25 |
| 2.7今後の課題 27 |
| 3章産業応用を指向したサイバーレーザー社フェムト秒レーザー 高砂一弥・今鉾友洋・辻川 晋・住吉哲実・関田仁志 28 |
| 3.1はじめに 28 |
| 3.2サイバーレーザー社製フェムト秒レーザーの装置構成、特徴 28 |
| 3.3イフリートの特徴 29 |
| 3.4イフリートバイオの特徴 31 |
| 3.5FS-10の特徴 31 |
| 3.6SHG&THG、DFG、SLM 31 |
| 3.7サイバーレーザー社製フェムト秒レーザーを用いた応用例 33 |
| 3.8おわりに 34 |
| 4章IMRA社ファイバーレーザーの原理、構造と特徴 吉田 睦 35 |
| 4.1はじめに 35 |
| 4.2フェムト秒ファイバーレーザーの利点 35 |
| 4.3フェムト秒ファイバーレーザー発振器 36 |
| 4.4フェムト秒パルスの光ファイバー増幅技術 38 |
| 4.5おわりに 39 |
| 5章フェムト秒レーザーの進展 西澤典彦 40 |
| 5.1はじめに 40 |
| 5.2フェムト秒固体レーザー 40 |
| 5.3フェムト秒ファイバーレーザー 41 |
| 5.4フェムト秒ファイバーレーザーの進展 43 |
| 5.5今後の展望 44 |
| 基礎編第Ⅱ部フェムト秒レーザーの応用の基本原理 |
| 6章極限的短パルス光の開発とその物質との相互作用 小林孝嘉 49 |
| 6.1光パラメトリック効果 49 |
| 6.2非共直線パラメトリック増幅 51 |
| 6.3サブ5fs可視光パルス発生 52 |
| 6.4超短パルスと物質との相互作用 57 |
| 7章モノサイクル域光パルス圧縮 山下幹雄 60 |
| 7.1原理 60 |
| 7.2光パルス強度波形I(t)の短パルス化 62 |
| 7.3光電場波形E(t)のモノサイクル化 63 |
| 8章フェムト秒レーザーパルスの波形整形とその応用 神成文彦 70 |
| 8.1はじめに 70 |
| 8.2線形フィルタリングとフーリエ変換 71 |
| 8.3回折格子-レンズ対光学系と変調マスクによる波形整形 73 |
| 8.4液晶アレイ空間光変調器による波形整形 74 |
| 8.5実際の発振器・増幅器システムにおけるフェムト秒レーザーパルス波形整形 76 |
| 8.6おわりに 80 |
| 9章フェムト秒パルスレーザーのパルス内向波位制御 鳥塚健二 81 |
| 9.1超短パルス光波における位相 81 |
| 9.2モード同期レーザーにおけるCEP制御 82 |
| 9.3増幅器におけるCEP制御 83 |
| 9.4複数異波長光におけるCEP制御と合成 85 |
| 9.5おわりに 86 |
| 10章ラマン混合を用いる極限超短パルス光の発生 今坂藤太郎 87 |
| 10.1超短パルス光の極限 87 |
| 10.2ラマンレーザー 87 |
| 10.3ラマン遷移の選択律 88 |
| 10.4高次回転ラマン光の発生 88 |
| 10.5位相整合と位相同期 89 |
| 10.6フェムト秒レーザーを用いるラマン混合の研究 90 |
| 10.7ラマン混合による超短パルス光の発生 91 |
| 10.8各方式の特徴 94 |
| 10.9今後の展望 94 |
| 11章フェムト秒レーザーによる化学反応の量子制御 横山啓一・川﨑昌博 96 |
| 11.1はじめに 96 |
| 11.2フェムト秒レーザーによる反応制御の特徴 96 |
| 11.3研究の現状 98 |
| 11.4これからの研究課題 101 |
| 12章フェムト秒レーザーを用いたテラヘルツ電磁波の発生と応用 田中耕一郎 103 |
| 12.1はじめに 103 |
| 12.2フェムト秒レーザーを用いたテラヘルツ電磁波発生と検出 105 |
| 12.3テラヘルツ時間領域分光の基礎 109 |
| 12.4テラヘルツ時間領域分光の例 112 |
| 12.5おわりに 116 |
| 応用編第Ⅲ部フェムト秒レーザーによる加工 |
| 13章フェムト秒レーザーによるナノ構造形成の原理と技術 河田 聡 121 |
| 13.12光子三次元ナノ加工の歴史 121 |
| 13.2ナノ三次元加工の原理 122 |
| 13.3フェムト秒レーザーの役割 122 |
| 13.4ナノ三次元加工の例 122 |
| 13.5フェムト秒ナノ加工の発展 124 |
| 14章フェムト秒レーザーによる金属の超微細加工 藤田雅之 125 |
| 14.1フェムト秒レーザーアブレーション 125 |
| 14.2ナノ周期構造 131 |
| 15章フェムト秒レーザーによるガラスへの超微細加工 邸 建栄・三浦清貴・平尾一之 135 |
| 15.1はじめに 135 |
| 15.2なぜフェムト秒レーザーか 135 |
| 15.3フェムト秒レーザーによる誘起構造 136 |
| 15.4おわりに 144 |
| 16章フェムト秒レーザーによるフォトレジスト材料の超加工 三澤弘明 147 |
| 16.1はじめに 147 |
| 16.2集光フェムト秒レーザー加工によるフォトニック結晶の作製 147 |
| 16.3フェムト秒レーザー干渉加工によるフォトニック結晶の作製 149 |
| 16.4おわりに 150 |
| 17章フェムト秒レーザーによる三次元流路の作製 杉岡幸次 152 |
| 17.1はじめに 152 |
| 17.2実験方法おうおよび三次元加工メカニズム 153 |
| 17.3三次元マイクロ流路構造の作製 154 |
| 17.4マイクロバルブの作製 154 |
| 17.5マイクロオプティックスの作製 155 |
| 17.6おわりに 157 |
| 18章フェムト秒レーザーによる透明体内部の光学素子加工 伊東一良・渡辺 歴 158 |
| 18.1はじめに 158 |
| 18.2光デバイスの作製 158 |
| 18.3今後の展望 162 |
| 19章フェムト秒レーザー多光束干渉による周期構造の形成原理と技術 中田芳樹 163 |
| 19.1はじめに 163 |
| 19.2フェムト秒レーザー干渉装置 163 |
| 19.3多光束干渉加工で形成される周期構造の基本形状 165 |
| 19.4薄膜加工による表面ナノ修飾・内部加工・ナノマテリアルの創製 166 |
| 19.5おわりに 168 |
| 応用編第Ⅳ部フェムト秒レーザーを利用した計測・分析 |
| 20章フェムト秒テクノロジーによる精密物理計測・標準 美濃島 薫 173 |
| 20.1はじめに 173 |
| 20.2長さ・距離計測 174 |
| 20.3形状・構造計測 175 |
| 20.4高周波数計測 177 |
| 21章テラヘルツ時間領域分光法 谷 正彦・山本晃司・萩行正憲 179 |
| 21.1はじめに 179 |
| 21.2光伝導アンテナによる発生と検出 180 |
| 21.3テラヘルツ時間領域分光法(THz-TDS) 182 |
| 21.4今後の課題 184 |
| 22章フェムト秒分光の原理、技術と応用 舛本泰章 187 |
| 22.1はじめに 187 |
| 22.2フェムト秒レーザーパルス波形の測定法 187 |
| 22.3フェムト秒ポンプ・プローブ分光法 189 |
| 22.4フェムト秒発光分光法 192 |
| 22.5フェムト秒フォトンエコー 194 |
| 23章フェムト秒レーザーによる質量分析法 中島信昭 198 |
| 23.1はじめに 198 |
| 23.2ナノ秒レーザーからフェムト秒レーザーへ 198 |
| 23.3高強度フェムト秒レーザー照射による分子イオンの生成 200 |
| 23.4環境関連分子の検出へ向けて 201 |
| 23.5異性体の区別 203 |
| 24章フェムト秒レーザー分光による光合成電子移動の多様性解明 熊﨑茂一 204 |
| 24.1研究の背景 204 |
| 24.2時間分解分光学の対象としてみた系Ⅰの特徴 205 |
| 24.3フェムト秒過渡吸収スペクトル測定によるクロロフィル組成の異なる系Ⅰ電子移動の比較 207 |
| 24.4今後の課題 210 |
| 25章フェムト秒過渡回折格子法と過渡レンズ法による高速エネルギー・構造変化ダイナミクス観測 寺嶋正秀 212 |
| 25.1はじめに 212 |
| 25.2エネルギーと構造変化の初期過程を調べる手法 213 |
| 25.3過渡回折格子法・過渡レンズ法の応用例 214 |
| 25.4おわりに 218 |
| 応用編第Ⅴ部フェムト秒レーザーを利用した通信・エネルギー |
| 26章フェムト秒レーザーの超高速光通信への応用 中沢正隆 221 |
| 26.1はじめに 221 |
| 26.2超高安定PLL型モード同期光ファイバーレーザー 222 |
| 26.3モード同期レーザーのフェムト秒パルス圧縮技術 226 |
| 26.4高速モード同期ファイバーレーザーの1.28Tbit/sOTDM伝送への応用 229 |
| 26.5おわりに 232 |
| 27章フェムト秒光ノード技術 和田 修 234 |
| 27.1はじめに 234 |
| 27.2光ノードの構成と基本デバイス 234 |
| 27.3超高速パルス光源 235 |
| 27.4超高速全光スイッチ 236 |
| 27.5おわりに 240 |
| 28章フェムト秒レーザーによる放電誘導の原理と応用 藤井 隆 242 |
| 28.1はじめに 242 |
| 28.2フェムト秒レーザーによる大気中フィラメント生成と放電誘導への応用 243 |
| 28.3実誘雷に向けての課題 244 |
| 29章フェムト秒レーザーによるプラズマ粒子加速 三浦永祐 246 |
| 29.1はじめに 246 |
| 29.2レーザープラズマ加速の原理 246 |
| 29.3高強度レーザーを用いた電子加速 247 |
| 29.4単色電子ビームの発生 248 |
| 29.5今後の展望とまとめ 251 |
| 30章高速点火レーザー核融合研究の動向 三間圀興 253 |
| 30.1高強度レーザー技術の発展と高速点火研究の開始 253 |
| 30.2ペタワットレーザーと相対論的レーザープラズマ相互作用 255 |
| 30.3高速点火の条件とスケール則 258 |
| 30.4爆縮プラズマの加熱実験とシミュレーションによる解析 259 |
| 応用編第Ⅵ部フェムト秒レーザーを利用したバイオ・医療 |
| 31章フェムト秒レーザーが拓くナノバイオ 細川陽一郎・増原 宏 265 |
| 31.1はじめに 265 |
| 31.2フェムト秒レーザーによる生体材料の加工 265 |
| 31.3フェムト秒レーザーによる細胞操作 268 |
| 31.4おわりに 270 |
| 32章フェムト秒レーザーによる細胞の加工 小原 實 272 |
| 32.1透明生体材料との相互作用 272 |
| 32.2フェムト秒レーザー治療 273 |
| 32.3フェムト秒レーザーによる細胞の加工 275 |
| 32.4レーザー遺伝子導入 276 |
| 32.5おわりに 277 |
| 33章超短パルスレーザーを用いた光線力学的治療への応用 粟津邦男 278 |
| 33.1光線力学的治療とは？ 278 |
| 33.2眼疾患における光線力学的治療 280 |
| 33.3超短パルスレーザーを用いた光線力学的治療 281 |
| 33.4今後の展望 284 |
| 34章フェムト秒光パルスによる細胞イメージングと機能制御 山岡禎久・田邉卓爾・高松哲郎 285 |
| 34.1フェムト秒光パルスの特徴 285 |
| 34.2細胞イメージングにフェムト秒光パルスを使う利点 286 |
| 34.3フェムト秒光パルス照射による細胞へのダメージ 287 |
| 34.4フェムト秒光パルスと遺伝子工学を利用した細胞の機能制御 288 |
| 34.5おわりに 290 |
| 35章超短パルスレーザーの画像技術への応用 村上英利・猿倉信彦 292 |
| 35.1はじめに 292 |
| 35.2テラヘルツパルスイメージング 292 |
| 35.3超短パルスX線源を用いたイメージング 292 |
| 35.4項分解能光コヒーレンストモグラフィー 296 |
| 35.5おわりに 297 |
| 応用編第Ⅶ部フェムト秒レーザーの新しい展開 |
| 36章相対論的フェムト秒レーザーパルスの発生と応用 山川考一 301 |
| 36.1はじめに 301 |
| 36.2超高強度レーザーシステム開発の現状 302 |
| 36.3超高強度レーザーの応用 303 |
| 36.4おわりに 305 |
| 37章強レーザー光子場における分子制御 山内 薫 307 |
| 37.1はじめに 307 |
| 37.2超高速分子ダイナミクス 309 |
| 37.3これからの方向 315 |
| 38章進化型フェムト秒レーザーシステムの原理、構造と特徴 野里博和・河西勇二・村川正宏・樋口哲也 317 |
| 38.1はじめに 317 |
| 38.2従来の調整技術 318 |
| 38.3進化型フェムト秒レーザーシステム(ELS) 318 |
| 38.4今後の展望 321 |
| 39章フェムト秒高強度軟X線パルスの発生とその応用 緑川克美 322 |
| 39.1はじめに 322 |
| 39.2高次高調波の発生 322 |
| 39.3高次高調波の応用 326 |
| 39.4おわりに 327 |
| 40章シングルビームフェムト秒レーザーにより誘起されるナノ周期構造 下間靖彦・兼平真悟・三浦清貴・平尾一之 329 |
| 40.1はじめに 329 |
| 40.2シングルビームフェムト秒レーザーにより誘起されるナノ周期構造 329 |
| 40.3フェムト秒レーザーシングル照射によるナノボイド周期構造の形成 333 |
| 40.4おわりに 336 |
| 索引 337 |
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| サイバーレーザー(株) |
| スペクトラ・フィジックス(株) |
| 並木精密宝石(株) |
| 日本電子(株) |
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| 丸文(株) |
| 三菱電機(株) |
| (株)村田製作所 |
| 序章ようこそフェムト秒の世界へ 平尾一之・邸 建栄 1 |
| 1はじめに 1 |
| 2フェムト秒テクノロジーとは 2 |
| 3フェムト秒テクノロジーの推移 3 |
| 4フェムト秒テクノロジーからアト秒テクノロジーへ 6 |
| 基礎編第Ⅰ部フェムト秒レーザーの基本原理 |
