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東海光学 光機能事業部（愛知県岡崎市）のメールマガジンを
ご覧いただき、誠にありがとうございます。

【ひとつ上のご提案】を全10回にてお届けしております。
第５回は、ひとつ上の高性能ミラー
「フェムト秒への挑戦」

私たちにもはや鏡は欠かせませんね。
・自分の姿をうつす
・自動車運転の安全確認
・直進する光の向きを正確に変える（工業製品、実験機器など）
などの目的にも使われます。
今回は、レーザ分野では少し違った使われ方が登場しますので、
３つに分けてご紹介します。

１．フェムト秒の世界
２．光学薄膜の貢献（～チャープミラー）
３．新たな挑戦

１．フェムト秒の世界

光学分野に携わっている方は、“フェムト秒”という言葉をお聞きになられたことがあるかもしれません。
すでに基礎科学や、一部の工業分野では、フェムト秒レーザは欠かせないものになっています。
このレーザからは、わずか100フェムト秒（フェムト：10^-15）程度、ごく一瞬だけ光るパルス列が
発振されます。イメージが難しいかもしれませんが、カメラでストロボ撮影するときの発光を想像して下さい。
あのパッと光る時間の0.000000001倍くらい短い光です。この光を使えば、原子や分子の動きまで止まって
見えるというのです。

２．光学薄膜の貢献（～チャープミラー）

このように卓越した性能をもつ超短パルスですが、その光の形状を保つのは容易なことではありません。
この光には“構造”があるからです（少しずつ波長の異なる光が、重ね合わさった状態）。
実はその制御の一端に光学薄膜が貢献しています。
特殊な膜構造をもつ多層膜は、形状変化した超短パルス（チャープパルス）の波長成分へ時間差を付与し、
元の形状へ戻すことを可能にします。チャープミラー、又は分散補償ミラーと言います（イラスト参照）。
このように制御されたパルスは、物質科学や顕微鏡、精密レーザ加工などに使われ、
今後の社会を支える基盤技術として期待されています。
＜鏡を使ったパルス圧縮のイメージ＞
①波長の短い光は鏡の表層側で反射、波長の長い光は鏡の深い位置で反射される。
②波長により鏡への侵入長が異なるので、時間差が生じる。
③この時間差をうまく調整する膜構造をつくることで、チャープしたパルスを圧縮できる。

３．新たな挑戦

フェムトレーザーの光学系には、それに特化した光学部品（フェムト秒オプティクス）
が必要です。時間差の付与、もう少し広い括りで言えば群速度遅延分散を制御した
光学製品のことです。そのカテゴリーの中に、上記のチャープミラーや、
低分散ミラーに代表される時間差を与えないミラー、フィルター類もあります。

一見、分光透過率や反射率は一般的なフィルターと大きな違いはありませんが、いずれも
群速度遅延分散を制御した膜設計がなされています。パルスのポテンシャルを十分に発揮するのに
欠かせない薄膜アイテムですので、フェムト秒レーザを導入される機会があれば、ぜひお試しください。
おかげさまで多くのユーザーの方々にご使用頂いております。
現在、国のプロジェクト研究に参画させて頂き、より先端的なフェムト秒オプティクスの開発にも取り組んでいます。

チャープミラーに関する情報はコチラ
https://www.tokaioptical.com/products/laser_optics/femtosecond_chirped_mirrors/

フェムト秒レーザ用ミラー(低分散ミラー)に関する情報はコチラ
https://www.tokaioptical.com/products/laser_optics/femtosecond_mirrors/

これからも皆様の【お困りごと】にひとつ上のご提案を目指し
今までお応えできなかった【お困りごと】
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弊社のカスタマイズと合わせて、ご提案してまいります。