2008年度
 理学部　物理学科　量子エレクトロニクス教室
 Quantum Electronics Laboratory
■ 概要
量子エレクトロニクスは原子，分子，イオン等と電磁波との相互作用を利用するエレクトロニクスで，レーザーを中心に非常に広範囲の分野が含まれている。当教室では「レーザーによる分光計測とその応用」に重点を置いて研究を進めている。
現在の主要な研究課題は下記の通りである。
1．高分解能原子線半導体レーザー分光
　本研究室は，これまでに高分解能原子線半導体レーザー分光装置を開発し，高分解能レーザー核分光を行っている。今年度は，K原子のゼーマン効果を調べた。K原子の超微細構造のスペトルを観測するとともに，大中小3種類の磁石を用いて磁場をかけ，K原子のゼーマンスペクトルを観測した。また円偏光を用い遷移スペクトルの帰属を可能にした。観測したスペクトルを解析し，4s 2S1/2及び4p 2P1/2エネルギー準位のg因子を決定した
2．アルカリ金属原子のStark効果の研究
　現在，高分解能レーザー分光法を用いてアルカリ金属原子のStark効果を研究している。今年度は，BaとK原子のStark分光を行った。開発・改良した電極装置を用いて，電場を54.3 kV/cmまで印加し，高分解能シュタルクスペクトルを観測した。Ba原子のシュタルクシフトやK原子のシュタルク分岐を詳細に測定し，シフトと分岐の電場依存性を調べた。詳細な解析から，Baの6s 1S0 ー6s6p 3P1遷移のスカラー分極率及びKの4s 2S1/2 ー 4p 2P3/2遷移のスカラー・テンソル分極率を求めた。Baのデータは初めて得られたものである。
3．質量分離共鳴イオン化分光
　本研究室の主な研究課題として，これまでに， Fe 原子などの同位体分離や同位体シフトの測定を行った。今年度は，共鳴イオン化分光法を用いてMo 原子の励起状態の寿命を測定した。第一と第二励起用のレーザー光の波長を共鳴波長に合わせて原子ビームに照射し，共鳴イオン化により生成されたイオンをセラトロン検出器で検出した。レーザー光の発振線幅を狭くし，遅延時間を最適化して，4d55d（J=3）準位の寿命を決定した。
4．リモートセンシングの研究
　本研究室は，これまでに，レーザーレーダーを用いたリモートセンシングの研究を実施した。今年度は，写真法を用いて森林をリモートセンシングする研究を行った。デジタルカメラに400～700nmの干渉フィルターを装着して光を分光した。撮影した画像のＲＧＢ値を解析し，デジタルカメラの特性曲線の逆関数から光量を求めた。その結果、撮影した森林が広葉樹か針葉樹か判別することができた。
5．レーザーマイクロビームの開発研究
　本研究室は，光学レンズや顕微鏡を用いてレーザーマイクロビームの開発研究を行ってきた。今年度は，ガラスキャピラリーによるレーザーマイクロビーム生成に向けた基礎的な研究を行った。出口径11-100μmの10種類以上のガラスキャピラリーに400-700 nmの４色のレーザー光を通過させ，透過強度を測定し，ガラスキャピラリーにおけるレーザー光の伝搬を調べた。特に，透過率と出口径，レーザーの波長との依存性を詳細に調べた。さらに，ガラスキャピラリー内部での光の反射，屈折，回折を考察し，集光性を検討した。
■ Keywords
レーザー分光，超微細構造、同位体シフト、シュタルク効果，共鳴イオン化，質量分離，リモートセンシング，ガラスキャピラリー
■ 当該年度の研究費受入状況
その他
1.  核融合科学研究所　平成20年度共同研究
 研究課題：新しいプラズマ計測のための基礎実験としての励起原子素過程  (研究分担者：金　衛国)
 研究補助金：420000円  (分担)
■ 教授・准教授・講師の学会・研究会の役員
1.  金　衛国 ：核融合科学研究所共同研究員, 東京大学原子核科学研究センター共同研究員
■ 当該年度研究業績数一覧表
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和文英文 和文英文 国内国際
筆
頭		共
著		筆
頭		共
著		 筆
頭		共
著		筆
頭		共
著		 筆
頭		共
著		 演
者		共
演		演
者		共
演		 演
者		共
演
金　衛国   准教授
理学博士
    2 2        1  
  1
  
  1
  
  
箕輪　達哉   准教授
理学博士
     4          
  1
  
  1
  
  
計  0／ 2／  0／ 0／  0／  0
(0)		／  0
(0)		／  0
(0)		／
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和
文		英
文		 和
文		英
文		 国
内		国
際
筆
頭		筆
頭 		筆
頭		筆
頭 		筆
頭		 演
者		演
者 		演
者
金　衛国   准教授
理学博士
   2       
  
  
箕輪　達哉   准教授
理学博士
          
  
  
計  0 2  0 0  0  0
(0)		  0
(0)		  0
(0)
(  )：発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会 (  )：発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会
■ 刊行論文
1. 稲場 肇,中嶋 善晶,美濃島 薫,洪 鋒雷,大苗 敦,中沢 正隆,松本 弘一：  モード同期ファイバーレーザーによる広帯域光コム発生および光周波数計測.  レーザー研究  36 (0) ：26 -27 , 2008
2. 中嶋善晶,稲場肇,保坂一元,井原淳之,安田正美,河野託也,大苗敦,美濃島薫,小林喬郎,川戸栄,勝山俊夫,HONG Feng‐Lei：  EOM組み込み型モード同期ファイバレーザによる広帯域光コムの狭線幅化.  応用物理学関係連合講演会講演予稿集  56th (3) ：1136 , 2009
3. 河野 託也,安田 正美,稲場 肇,中嶋 善晶,保坂 一元,洪 鋒雷：  21aZA-7 全ファイバー化レーザーシステムによるYb原子intercombination MOTの生成(21aZA 量子エレクトロニクス(原子,分子,イオン,微粒子のトラップ),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)).  日本物理学会講演概要集  63 (0) ： , 2008
4. K. M. T. Yamada,A. Onae,F. -L. Hong,H. Inaba,Y. Nakajima,H. Matsumoto,F. Ito,T. Shimizu：  Absorption line profile measurement of rovibrational transition of acetylene molecule using a fiber comb spectrometer.  2008 CONFERENCE ON PRECISION ELECTROMAGNETIC MEASUREMENTS DIGEST  ：140 -+ , 2008
5. Hajime Inaba,Yoshiaki Nakajima,Kaoru Minoshima,Feng-Lei Hong,Atsushi Onae,Michael Wouters,Bruce Warrington,Nicholas Brown,Hirokazu Matsumoto：  Frequency comparison of two fiber-based frequency combs at 633 nm.  2008 CONFERENCE ON PRECISION ELECTROMAGNETIC MEASUREMENTS DIGEST  ：308 -+ , 2008
6. K. M. T. Yamada,A. Onae,F. -L. Hong,H. Inaba,H. Matsumoto,Y. Nakajima,F. Ito,T. Shimizu：  High precision line profile measurements on C-13 acetylene using a near infrared frequency comb spectrometer.  JOURNAL OF MOLECULAR SPECTROSCOPY  249 (2) ：95 -99 , 2008
7. Yoshiaki Nakajima,Hajime Inaba,Feng-Lei Hong,Atsushi Onae,Kaoru Minoshima,Takao Kobayashi,Masataka Nakazawa,Hirokazu Matsumoto：  Optimized amplification of femtosecond optical pulses by dispersion management for octave-spanning optical frequency comb generation.  OPTICS COMMUNICATIONS  281 (17) ：4484 -4487 , 2008
8. Nakajima Y,Inaba H,Hong F.-L,Onae A,Minoshima K,Kobayashi T,Nakazawa M,Matsumoto H：  Dispersion management of femtosecond pulse amplification for octave-spanning optical frequency comb generation.  Advanced Solid-State Photonics, ASSP 2008  ： , 2008
原著
1. Kawamura M, Jin WG, Minowa T, Takahashi N：  Stark Effect of Alkali Atoms by Laser Spectroscopy.  American Institute of Physics Conference Proceeding  1104 ：167-172 , 2009
2. Jin WG, Nemoto Y, Nakai H, Kawamura M, Minowa T:：  Isotope Shifts in Gd I and Er I by UV Laser Spectroscopy.  Journal Of The Physical Society Of Japan  77 (12) ：124301-5 , 2008
3. Jin WG, Nakai H, Kawamura M, Minowa T：  High-Resolution Ultraviolet Laser Spectroscopy in Atomic Erbium.  Journal Of The Physical Society Of Japan  78 (1) ：015001-2 , 2009
4. Kawamura M, Jin WG, Takahashi N, Minowa T：  Measurement of Stark Shift of Potassium D lines.  Journal of the Physical Society of Japan  78 (3) ：034301-5 , 2009
その他
1. Sakai Y, Iiyama K, Jin WG, Takagi S, Sakaue H, Yamada I：  Excited Atomic Processes as Fundamental Researches for New Plasma Diagnostic.  Annual Report of NIFS April 2007–March 2008  ：447 , 2008
■ 学会発表
国内学会
1. Kawamura M, Jin WG, Minowa T, Takahashi N： Measurement of Atomic Stark Shift by High-Resolution Laser Spectroscopy.  平成20年度日本分光学会,  仙台,  2008/11
国際学会
1. Kawamura M, Jin WG, Minowa T, Takahashi N： Stark Effect of Alkali Atoms by Laser Spectroscopy.  The 4th International Conference on Laser Probing – LAP 2008,  Nagoya, Japan,  2008/10
その他
1. 中嶋善晶,稲場肇,洪鋒雷,保坂一元,安田正美,大苗敦,美濃島薫,勝山俊夫,川戸栄,小林喬郎,松本弘一： 高速制御によるErファイバレーザ広帯域光コムの位相雑音の低減.  応用物理学会,第55回応用物理学関係連合講演会,    2008
2. 河野託也,安田正美,稲場肇,中嶋善晶,保坂一元,洪鋒雷： 全ファイバー化レーザシステムによるYb原子intercombination MOTの生成.  日本物理学会,第63回年次大会,    2008
3. Yoshiaki Nakajima,Hajime Inaba,Feng-Lei Hong,Atsushi Onae,Kaoru Minoshima,Takao Kobayashi,Masataka Nakazawa,Hirokazu Matsumoto： Dispersion Management of Femtosecond Pulse Amplification for Octave-Spanning Optical Frequency Comb Generation.  ASSP,    2008
4. K. Hosaka,M. Yasuda,H. Inaba,T. Kohno,Y. Nakajima,K. Watabe,A. Onae,d,F. –L. Hong： Development of a light source with a sub-hertz linewidth for an Yb optical lattice clock.  Conference on precision electromagnetic measurements,    2008
5. K. M. T. Yamada,A. Onae,F. –L. Hong,H. Inaba,H. Matsumoto,Y. Nakajima,F. Ito,T. Shimizu： Absorption line profile measurement of rovibrational transition of acetylene molecule using a fiber comb spectrometer.  Conference on precision electromagnetic measurements,    2008
  ＊：Corresponding Author
  †：本学研究者