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レーザー光による固体内電子運動の操作で光の発生制御に成功京都大学,量子科学技術研究開発機構 研究グループ

 京都大学,量子科学技術研究開発機構の研究グループは,波長の異なる強い近赤外のレーザー光パルスを半導体材料GaSeに同時に照射すると,可視から紫外光領域にわたって発生する高次高調波光の偏光特性を操作する方法を発見したと発表した。近年,高強度レーザー光の固体への照射により,入力したレーザー光の整数倍の波長をもつ高次高調波が発生することが観測され,新たな光源利用などへの応用が注目されている。これまで2つのレーザー光を照射した時の高次高調波光についての発生機構は不明であり,広範囲な波長変換の手法や偏光方向の制御技術の開発には利用されてこなかった。本研究において,半導体GaSeに異なる2色のレーザー光を照射すると,発生する高次高調波光の特性が入射する2つレーザー光の偏光状態と結晶の方位角度に強く依存することを発見した。さらに高次高調波光の偏光状態はレーザー光の電場で強く駆動される電子の運動に関係づけられることを突き止めた。本研究でレーザーの光電場の周期という極めて短い時間内で固体中の電子運動を操作できることがわかり,高次高調波光の特性を制御する技術だけでなく,レーザー光の電場で制御する次世代の光エレクトロニクスにもつながると期待される。

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