超短パルスレーザー

特殊な光の発生技術やその検知技術に関する研究は、光・光量子科学技術を核にした次世代基盤技術を開拓する分野として注目を集めています。 本プロジェクトはドイツのマックス・プランク量子光学研究所との共同で進められました。日本側は、超短パルス光源と超広帯域・超高感度の検出装置を開発し、物質の電子状態や分子振動における動的過程の観察や制御を可能とすることを目指し、ドイツ側は、これまで以上に短いパルス幅と短波長のアト秒軟エックス線の発生を目指しました。 これらの共同研究を通じて、本プロジェクトでは、化学者の長年の夢である化学反応の遷移状態の観測を光化学反応だけでなく、熱化学反応においても、成功しました。さらに紫外域、深紫外域の分光用に最適な高性能超短パルスを開発し、基本的な分子に適用しました。さらに医学研究に極めて強力なレーザー顕微鏡用光源の開発に成功しました。複雑な、生態・細胞中の整理・病理過程の研究に必須であり、世界中の研究者から求められる多色イメージング用光源として最適な光源です。本研究で開発された光源では同一光源から同時に最大15色が発生でき、複数の色素蛋白を同時測定可能となることが期待されます。また、日本側で開発したパルスクリーニング法を取り入れて、マックス・プランク研究所における超高強度レーザーの増幅パルスからプレパルス、ポストパルスを除去することも計画されています。 このような超短パルス光の発生技術および超広帯域・高感度の検出技術の開発は、将来的にバイオ・工学等への貢献が期待されます。

国立研究開発法人科学技術振興機構