テラヘルツからX線までの高強度レーザーを駆使した極限状態の生成とその応用を目指した研究を行っています。実験室で行う天文学、Ｘ線領域のアクティブ光学、圧力で100万気圧にもなるウォームデンスマター研究など、基礎から応用までを目指した実験研究を中心にしています。
レーザー冷却法によって得られる絶対零度近くの極低温原子を用いてその量子力 学的な性質を利用した精密計測や量子情報処理などの研究を行っている。また光 周波数コムを用いた精密分光計測の研究も行っている。
高い光電場を印加すると、物質は変調を受け性質を変化させます。その一方、その内部を伝播する光は物質から変調を 受けて、その周波数、時間波形、集束点、伝搬方向を変化させます。 西岡研究室では、光電場による光波の制御により、波形の異なる光パルス・光ビームの合成を行っています。
多価イオングループでは、世界有数の多価イオン生成装置Tokyo-EBITと、より小型で中価数イオン生成に適したCoBITを用いて様々な多価イオンの研究を行っています。重元素多価イオン特有の相対論効果・量子電磁力学的効果の研究、核融合や天体プラズマに資する多価イオン基礎データの取得、多価イオンと固体表面相互作用の研究が主な研究テーマです。
超高安定化レーザーの開発とその応用を行っている研究室です。 レーザーの周波数・強度の安定度を極限まで高め、宇宙型重力波検出器や分光・原子時計の光源の開発を進めるとともに 光コム技術を使った精密周波数計測の研究を行っています。またその高安定光源の長距離精密伝送やタイミング同期の技術など、超高安定光源の応用にも取り組んでいます。
レーザーの基礎研究開発に取り組んでいる研究室です。次世代のレーザーを目指し、 自由な発想で、新手法・高出力化・高機能化・新材料に取り組んでいます。特異な導波路構造により電界を高度制御したファイバーを設計、開発し、新しい特性を有する 先端ファイバーレーザーを研究しています。また大きなエネルギーを持った超短パル スレーザーのために、セラミックレーザーや新材料を研究しています。他にも多数の 研究に取り組んでいます。
レーザー冷却法を始めとして原子や分子の運動状態を制御する方法の開拓を 行っています。また原子および光の「光学系」の研究もしています。
次世代の固体レーザー、ファイバーレーザー、超短パルスレーザー、中赤外レーザー などの開発とその応用を目指しています。特に中赤外レーザー超短パルスレーザーに 集中して現在取り組んでおり、現在主流の波長0.8~1.5μmのレーザーにはない特徴を もったレーザー科学の研究を目指しています。
光共振器中の光子とレーザー冷却された原子との間の強い相互作用を利用して、光の量子状態制御や、 少数の光子しか含まない微弱光による原子の状態制御の研究を行っています。 また、微弱光の極限である真空場を利用した物質制御の可能性も模索しています。
赤外領域における精密分子分光と、そのための光源や分光手法の開発を行っています。
光周波数コムや冷却分子を用いて、分子の量子的振る舞いを観測・制御することを目指しています。
レーザー新世代研究センター関連の論文は以下のとおりです。最新の論文以外はPubulicationのページをご覧ください。
最新の論文
Zhimin Hu, Gang Xiong, Zhencen He, Zhihao Yang, Naoki Numadate, Chengwu Huang, Jiamin Yang, Ke Yao, Baoren Wei, Yaming Zou, Chensheng Wu, Yulong Ma, Yong Wu, Xiang Gao, and Nobuyuki Nakamura "Giant retardation effect in electron-electron interaction," Phys. Rev. A 105, L030801(2022)
A. Suzuki, C. Kränkel, and M. Tokurakawa, "Sub-6 optical-cycle Kerr-lens mode-locked Tm:Lu2O3 and Tm:Sc2O3 combined gain media laser at 2.1 μm," Opt. Express 29, 19465-19471 (2021)
S.Kawamura, M.Ando, S.Sato, M.Musha et.al. , Current status of space gravitational wave antenna DECIGO and B-DECIGO, Progress on Theoretical and Experimental Physics, 05A105 (2021)
Henrik Tünnermann and Akira Shirakawa, Deep Reinforcement Learning for Tiled Aperture Beam Combining in a Simulated Environment, J. Phys: Photonics vol. 3, no.1, 015004 (2021)
Hikaru Tamura, Tomotake Yamakoshi, and Ken'ichi Nakagawa, Analysis of coherent dynamics of a Rydbergatom quantum simulator, Physical Review A 101, 043421 (2021)
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修士論文・卒業論文概要
レーザー新世代研究センターは修士論文及び卒業論文の概要を公開しています。詳細は各年度ごとのリンクを辿って下さい。