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Institute for Laser Science University of Electro-Communications
Annual Report 2017
年次報告書(平成 29 年度)
国立大学法人 電気通信大学
レーザー新世代研究センター
ご挨拶 センター長 中川賢一
レーザー新世代研究センターは40年前に核融合用レーザーの開発を目的として設立さ
れた新型レーザー研究センターとしてスタートしその後レーザーを用いた極限技術の
追求を目指したレーザー極限技術研究センターに変わりさらに新しい光の発生とその応
用を追求する事を目的に 1999年に設立され現在に至っています
この間にレーザーおよびこれを用いた応用分野は幅広く広がりまたその研究対象も大
きく変遷してきました本研究センターで扱う光の波長範囲はテラヘルツから赤外
可視紫外さらには X 線領域にまで広がっておりこれらの光を用いた応用分野も原
子物理重力波天文学から核融合レーザー加工量子情報など多岐に渡っていま
す現代の最先端の科学技術の多くはこのような幅広い波長域および様々な特性を持つ
高性能なレーザー光源に支えられておりこのようなレーザー光源の開発は今後も本研究
センターの重要なミッションの一つです一方このような高性能レーザー光源を基礎物
理から産業にまで広がる様々な分野に応用し次世代の科学技術の発展に貢献することが
本研究センターに期待される役割の一つですまた本研究センターは電気通信大学の光
科学の研究の発展に大きく貢献してきましたが今後はさらに情報通信バイオなどの
幅広い分野の研究においてレーザー光源や光技術の応用を広げていきたいと考えています
これからも将来の科学技術の基礎となる光科学とこれを支えるレーザーを中心とした新
しい光源の追求を目指して今後とも幅広く研究を行っていきたいと考えており今後とも
本研究センターの研究教育活動に皆様のご理解およびご支援の程よろしくお願いいたしま
す
平成 30年 10月 1日
目次
1 センターの概要
11 構成員 1
12 研究グループの研究概要 2
13 教育人材育成活動 4
2 平成 29年度の研究活動報告
21 米田仁紀 研究室 5
22 西岡一 研究室 7
23 白川晃 研究室 9
24 武者満 研究室 12
25 戸倉川正樹 研究室 15
26 中川賢一 研究室 17
27 丹治はるか 研究室 20
28 森永実 研究室 23
29 中村信行 研究室 25
3 外部発表
31 論文発表 原著論文 27
32 国際会議プロシーディングス 29
33 解説論文紹介記事報告書等 30
34 博士論文修士論文卒業論文 31
35 国際会議発表 33
36 国内会議 37
37 表彰 42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会 43
42 コヒーレント光科学セミナー 43
1 センターの概要
11 構成員
①レーザーグループ
米田仁紀 教授 副センター長
西岡 一 教授 兼任
白川 晃 准教授
武者 満 准教授
戸倉川正樹 助教
Henrik Tuumlnnermann 特任助教
②原子光学量子光学グループ
中川賢一 教授 センター長
丹治はるか 准教授
森永 実 准教授
山越智健 特任助教
③多価イオングループ
中村信行 准教授
特任教授
植田憲一 特任教授
客員教授
Alexander A Kaminskii (ロシア科学アカデミー結晶学研究所)
柳谷高公（神島化学工業(株)）
川嶋利幸（浜松ホトニクス（株））
1
12 研究グループの研究概要
① レーザーグループ (米田西岡武者白川戸倉川)
レーザーグループでは中赤外レーザーからハード X 線レーザーまで超高周波数安定レー
ザーから超広帯域超短パルスレーザーまでのレーザー開発を幅広いコヒーレント光科学応用の
要求に対して行っている具体的な研究としては以下のようなものがある
(1) 超狭線幅光源とファイバー光コムを組み合わせた広帯域光周波数基準の実現
(2) 高熱負荷高強度レーザーシステムの開発(a)レーザーセラミック材料を利用した新しい
固体レーザー発振器およびその高出力化(b)コヒーレント加算を用いたファイバーレーザーの
高出力化(c)高出力レーザー耐力光学素子の開発
(3) 新しい波長域のレーザー開発(a) 高出力高効率2μm帯超短パルスレーザーシステム
の開発(b)波長 15Åにおける共振器型 X線レーザーの開発
② 原子光学量子光学グループ（中川丹治森永）
原子光学とはレーザー冷却によって得られる極低温原子を物質波として用いて光と同様に
干渉計などの光学系を実現するものである当グループは日本で初めて原子のレーザー冷却
を実現しそれ以来原子ホログラフィーボーズ凝縮フェルミ縮退原子原子干渉計など
の様々な原子光学の研究を行ってきた現在では冷却原子を用いた様々な応用に取り組み
量子情報処理量子光学精密計測への応用を目指している以下に現在取り組んでいる主
な研究テーマを記す
(1) リュードベリ原子を用いた量子シミュレーター
(2) 原子干渉計を用いた精密計測
(3) 微弱光による非線形光学
(4) 共振器中の冷却原子を用いた量子光源
(5) ピンホール列による光導波路
③ 多価イオングループ（中村）
多価イオンとは多くの電子を剥ぎ取られた正のイオンである当センターでは電子ビームイ
オントラップと呼ばれる多価イオン源を用いて以下の観点から多価イオンの研究を推進して
いる
(1) 新たな光源開発に必要なデータの蓄積
2
(2) 太陽コロナや熱核融合実験炉など高温プラズマの診断制御に必要なデータの蓄積
(3) 重元素多価イオンの電子状態相互作用における相対論効果の研究
(4) 高精度原子時計の開発
3
13 教育人材育成活動
レーザーセンターでは研究活動と同時に多くの教育および人材育成活動に取り組んでおりセン
ターおよび学内の学部生および大学院生を対象とした教育プログラムおよび学外の中学生から社会
人までを対象とした教育プログラムを行っている以下にその主な活動を示す
(1) OPTICS amp PHOTONICS International Exhibition においてレーザーセミナーの 1 つとしてレーザ
ー基礎実習を行った(201７年 4 月 20 日)ここではラマン分光装置の製作光ピンセット装置の製作
の 2 つのテーマで 2 講座を開講し45 名の社会人受講生に光科学教育を行った１０名のセンターの
学生がインストラクタとして参加した
(2) 東京大学で行われている大学院科目の中のCORAL プログラムにおいてレーザー基礎実験を行
った（2017 年 6 月 13-15 日）窒素レーザーの製作光ピンセット装置の製作ラマン分光装置の製作
などをテーマに36 名の大学院生に向かって教育を行った８名のセンター所属の学生がインストラク
タとして参加した
(3)都立調布北高校の 12 年生 15 名を対象にレーザーセンターにおいて最先端の光科学研究の
模擬実験を行った(2017 年 6 月 16 日)液滴色素レーザー発振赤外線による血管撮影レーザーシ
ュリーレン計測窒素レーザー発振レーザー衝撃波計測光ピンセットによる細胞操作実験ラマン
散乱分光による液体試料の計測などを行った8 名のセンターの学生がインストラクタとして参加した
(4)本学で行われた女子中高生を対象としたラボ実験体験において光ファイバー製作とその伝播特
性非線形光学効果の観測のプログラムを行った(2017 年 8 月 10-17 日)2 名の学生がインストラクタ
として参加した
(5)本学の Elementary Teaching Laboratory(ETL)という大学院生向けの実習プログラムを基に同様の
教育プログラムをレーザー学会が共催のレーザー夏の学校において国内のレーザー研究を行ってい
る学生約 50名を対象に行った(2017年 10月 6-7日)レーザーピンセットの製作およびラマン分光装
置の製作を行いセンターの 12 名の学生がインストラクタとして参加した
(6) 光産業技術振興協会が行っているレーザー安全スクールにおいてレーザー安全技術者の養成
のために「高出力レーザ特論」講義を 40 名程度の国内レーザー技術者に対して行った(2017 年 11
月 17 日)この講座の中で実際のレーザー技術の紹介として液滴色素レーザーの発振半導体レ
ーザー励起レーザーによる共振器モード制御He-Ne レーザーによる共振器カップリング実験などを
本学の学生 4 名が担当して行った
4
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
ご挨拶 センター長 中川賢一
レーザー新世代研究センターは40年前に核融合用レーザーの開発を目的として設立さ
れた新型レーザー研究センターとしてスタートしその後レーザーを用いた極限技術の
追求を目指したレーザー極限技術研究センターに変わりさらに新しい光の発生とその応
用を追求する事を目的に 1999年に設立され現在に至っています
この間にレーザーおよびこれを用いた応用分野は幅広く広がりまたその研究対象も大
きく変遷してきました本研究センターで扱う光の波長範囲はテラヘルツから赤外
可視紫外さらには X 線領域にまで広がっておりこれらの光を用いた応用分野も原
子物理重力波天文学から核融合レーザー加工量子情報など多岐に渡っていま
す現代の最先端の科学技術の多くはこのような幅広い波長域および様々な特性を持つ
高性能なレーザー光源に支えられておりこのようなレーザー光源の開発は今後も本研究
センターの重要なミッションの一つです一方このような高性能レーザー光源を基礎物
理から産業にまで広がる様々な分野に応用し次世代の科学技術の発展に貢献することが
本研究センターに期待される役割の一つですまた本研究センターは電気通信大学の光
科学の研究の発展に大きく貢献してきましたが今後はさらに情報通信バイオなどの
幅広い分野の研究においてレーザー光源や光技術の応用を広げていきたいと考えています
これからも将来の科学技術の基礎となる光科学とこれを支えるレーザーを中心とした新
しい光源の追求を目指して今後とも幅広く研究を行っていきたいと考えており今後とも
本研究センターの研究教育活動に皆様のご理解およびご支援の程よろしくお願いいたしま
す
平成 30年 10月 1日
目次
1 センターの概要
11 構成員 1
12 研究グループの研究概要 2
13 教育人材育成活動 4
2 平成 29年度の研究活動報告
21 米田仁紀 研究室 5
22 西岡一 研究室 7
23 白川晃 研究室 9
24 武者満 研究室 12
25 戸倉川正樹 研究室 15
26 中川賢一 研究室 17
27 丹治はるか 研究室 20
28 森永実 研究室 23
29 中村信行 研究室 25
3 外部発表
31 論文発表 原著論文 27
32 国際会議プロシーディングス 29
33 解説論文紹介記事報告書等 30
34 博士論文修士論文卒業論文 31
35 国際会議発表 33
36 国内会議 37
37 表彰 42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会 43
42 コヒーレント光科学セミナー 43
1 センターの概要
11 構成員
①レーザーグループ
米田仁紀 教授 副センター長
西岡 一 教授 兼任
白川 晃 准教授
武者 満 准教授
戸倉川正樹 助教
Henrik Tuumlnnermann 特任助教
②原子光学量子光学グループ
中川賢一 教授 センター長
丹治はるか 准教授
森永 実 准教授
山越智健 特任助教
③多価イオングループ
中村信行 准教授
特任教授
植田憲一 特任教授
客員教授
Alexander A Kaminskii (ロシア科学アカデミー結晶学研究所)
柳谷高公（神島化学工業(株)）
川嶋利幸（浜松ホトニクス（株））
1
12 研究グループの研究概要
① レーザーグループ (米田西岡武者白川戸倉川)
レーザーグループでは中赤外レーザーからハード X 線レーザーまで超高周波数安定レー
ザーから超広帯域超短パルスレーザーまでのレーザー開発を幅広いコヒーレント光科学応用の
要求に対して行っている具体的な研究としては以下のようなものがある
(1) 超狭線幅光源とファイバー光コムを組み合わせた広帯域光周波数基準の実現
(2) 高熱負荷高強度レーザーシステムの開発(a)レーザーセラミック材料を利用した新しい
固体レーザー発振器およびその高出力化(b)コヒーレント加算を用いたファイバーレーザーの
高出力化(c)高出力レーザー耐力光学素子の開発
(3) 新しい波長域のレーザー開発(a) 高出力高効率2μm帯超短パルスレーザーシステム
の開発(b)波長 15Åにおける共振器型 X線レーザーの開発
② 原子光学量子光学グループ（中川丹治森永）
原子光学とはレーザー冷却によって得られる極低温原子を物質波として用いて光と同様に
干渉計などの光学系を実現するものである当グループは日本で初めて原子のレーザー冷却
を実現しそれ以来原子ホログラフィーボーズ凝縮フェルミ縮退原子原子干渉計など
の様々な原子光学の研究を行ってきた現在では冷却原子を用いた様々な応用に取り組み
量子情報処理量子光学精密計測への応用を目指している以下に現在取り組んでいる主
な研究テーマを記す
(1) リュードベリ原子を用いた量子シミュレーター
(2) 原子干渉計を用いた精密計測
(3) 微弱光による非線形光学
(4) 共振器中の冷却原子を用いた量子光源
(5) ピンホール列による光導波路
③ 多価イオングループ（中村）
多価イオンとは多くの電子を剥ぎ取られた正のイオンである当センターでは電子ビームイ
オントラップと呼ばれる多価イオン源を用いて以下の観点から多価イオンの研究を推進して
いる
(1) 新たな光源開発に必要なデータの蓄積
2
(2) 太陽コロナや熱核融合実験炉など高温プラズマの診断制御に必要なデータの蓄積
(3) 重元素多価イオンの電子状態相互作用における相対論効果の研究
(4) 高精度原子時計の開発
3
13 教育人材育成活動
レーザーセンターでは研究活動と同時に多くの教育および人材育成活動に取り組んでおりセン
ターおよび学内の学部生および大学院生を対象とした教育プログラムおよび学外の中学生から社会
人までを対象とした教育プログラムを行っている以下にその主な活動を示す
(1) OPTICS amp PHOTONICS International Exhibition においてレーザーセミナーの 1 つとしてレーザ
ー基礎実習を行った(201７年 4 月 20 日)ここではラマン分光装置の製作光ピンセット装置の製作
の 2 つのテーマで 2 講座を開講し45 名の社会人受講生に光科学教育を行った１０名のセンターの
学生がインストラクタとして参加した
(2) 東京大学で行われている大学院科目の中のCORAL プログラムにおいてレーザー基礎実験を行
った（2017 年 6 月 13-15 日）窒素レーザーの製作光ピンセット装置の製作ラマン分光装置の製作
などをテーマに36 名の大学院生に向かって教育を行った８名のセンター所属の学生がインストラク
タとして参加した
(3)都立調布北高校の 12 年生 15 名を対象にレーザーセンターにおいて最先端の光科学研究の
模擬実験を行った(2017 年 6 月 16 日)液滴色素レーザー発振赤外線による血管撮影レーザーシ
ュリーレン計測窒素レーザー発振レーザー衝撃波計測光ピンセットによる細胞操作実験ラマン
散乱分光による液体試料の計測などを行った8 名のセンターの学生がインストラクタとして参加した
(4)本学で行われた女子中高生を対象としたラボ実験体験において光ファイバー製作とその伝播特
性非線形光学効果の観測のプログラムを行った(2017 年 8 月 10-17 日)2 名の学生がインストラクタ
として参加した
(5)本学の Elementary Teaching Laboratory(ETL)という大学院生向けの実習プログラムを基に同様の
教育プログラムをレーザー学会が共催のレーザー夏の学校において国内のレーザー研究を行ってい
る学生約 50名を対象に行った(2017年 10月 6-7日)レーザーピンセットの製作およびラマン分光装
置の製作を行いセンターの 12 名の学生がインストラクタとして参加した
(6) 光産業技術振興協会が行っているレーザー安全スクールにおいてレーザー安全技術者の養成
のために「高出力レーザ特論」講義を 40 名程度の国内レーザー技術者に対して行った(2017 年 11
月 17 日)この講座の中で実際のレーザー技術の紹介として液滴色素レーザーの発振半導体レ
ーザー励起レーザーによる共振器モード制御He-Ne レーザーによる共振器カップリング実験などを
本学の学生 4 名が担当して行った
4
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
目次
1 センターの概要
11 構成員 1
12 研究グループの研究概要 2
13 教育人材育成活動 4
2 平成 29年度の研究活動報告
21 米田仁紀 研究室 5
22 西岡一 研究室 7
23 白川晃 研究室 9
24 武者満 研究室 12
25 戸倉川正樹 研究室 15
26 中川賢一 研究室 17
27 丹治はるか 研究室 20
28 森永実 研究室 23
29 中村信行 研究室 25
3 外部発表
31 論文発表 原著論文 27
32 国際会議プロシーディングス 29
33 解説論文紹介記事報告書等 30
34 博士論文修士論文卒業論文 31
35 国際会議発表 33
36 国内会議 37
37 表彰 42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会 43
42 コヒーレント光科学セミナー 43
1 センターの概要
11 構成員
①レーザーグループ
米田仁紀 教授 副センター長
西岡 一 教授 兼任
白川 晃 准教授
武者 満 准教授
戸倉川正樹 助教
Henrik Tuumlnnermann 特任助教
②原子光学量子光学グループ
中川賢一 教授 センター長
丹治はるか 准教授
森永 実 准教授
山越智健 特任助教
③多価イオングループ
中村信行 准教授
特任教授
植田憲一 特任教授
客員教授
Alexander A Kaminskii (ロシア科学アカデミー結晶学研究所)
柳谷高公（神島化学工業(株)）
川嶋利幸（浜松ホトニクス（株））
1
12 研究グループの研究概要
① レーザーグループ (米田西岡武者白川戸倉川)
レーザーグループでは中赤外レーザーからハード X 線レーザーまで超高周波数安定レー
ザーから超広帯域超短パルスレーザーまでのレーザー開発を幅広いコヒーレント光科学応用の
要求に対して行っている具体的な研究としては以下のようなものがある
(1) 超狭線幅光源とファイバー光コムを組み合わせた広帯域光周波数基準の実現
(2) 高熱負荷高強度レーザーシステムの開発(a)レーザーセラミック材料を利用した新しい
固体レーザー発振器およびその高出力化(b)コヒーレント加算を用いたファイバーレーザーの
高出力化(c)高出力レーザー耐力光学素子の開発
(3) 新しい波長域のレーザー開発(a) 高出力高効率2μm帯超短パルスレーザーシステム
の開発(b)波長 15Åにおける共振器型 X線レーザーの開発
② 原子光学量子光学グループ（中川丹治森永）
原子光学とはレーザー冷却によって得られる極低温原子を物質波として用いて光と同様に
干渉計などの光学系を実現するものである当グループは日本で初めて原子のレーザー冷却
を実現しそれ以来原子ホログラフィーボーズ凝縮フェルミ縮退原子原子干渉計など
の様々な原子光学の研究を行ってきた現在では冷却原子を用いた様々な応用に取り組み
量子情報処理量子光学精密計測への応用を目指している以下に現在取り組んでいる主
な研究テーマを記す
(1) リュードベリ原子を用いた量子シミュレーター
(2) 原子干渉計を用いた精密計測
(3) 微弱光による非線形光学
(4) 共振器中の冷却原子を用いた量子光源
(5) ピンホール列による光導波路
③ 多価イオングループ（中村）
多価イオンとは多くの電子を剥ぎ取られた正のイオンである当センターでは電子ビームイ
オントラップと呼ばれる多価イオン源を用いて以下の観点から多価イオンの研究を推進して
いる
(1) 新たな光源開発に必要なデータの蓄積
2
(2) 太陽コロナや熱核融合実験炉など高温プラズマの診断制御に必要なデータの蓄積
(3) 重元素多価イオンの電子状態相互作用における相対論効果の研究
(4) 高精度原子時計の開発
3
13 教育人材育成活動
レーザーセンターでは研究活動と同時に多くの教育および人材育成活動に取り組んでおりセン
ターおよび学内の学部生および大学院生を対象とした教育プログラムおよび学外の中学生から社会
人までを対象とした教育プログラムを行っている以下にその主な活動を示す
(1) OPTICS amp PHOTONICS International Exhibition においてレーザーセミナーの 1 つとしてレーザ
ー基礎実習を行った(201７年 4 月 20 日)ここではラマン分光装置の製作光ピンセット装置の製作
の 2 つのテーマで 2 講座を開講し45 名の社会人受講生に光科学教育を行った１０名のセンターの
学生がインストラクタとして参加した
(2) 東京大学で行われている大学院科目の中のCORAL プログラムにおいてレーザー基礎実験を行
った（2017 年 6 月 13-15 日）窒素レーザーの製作光ピンセット装置の製作ラマン分光装置の製作
などをテーマに36 名の大学院生に向かって教育を行った８名のセンター所属の学生がインストラク
タとして参加した
(3)都立調布北高校の 12 年生 15 名を対象にレーザーセンターにおいて最先端の光科学研究の
模擬実験を行った(2017 年 6 月 16 日)液滴色素レーザー発振赤外線による血管撮影レーザーシ
ュリーレン計測窒素レーザー発振レーザー衝撃波計測光ピンセットによる細胞操作実験ラマン
散乱分光による液体試料の計測などを行った8 名のセンターの学生がインストラクタとして参加した
(4)本学で行われた女子中高生を対象としたラボ実験体験において光ファイバー製作とその伝播特
性非線形光学効果の観測のプログラムを行った(2017 年 8 月 10-17 日)2 名の学生がインストラクタ
として参加した
(5)本学の Elementary Teaching Laboratory(ETL)という大学院生向けの実習プログラムを基に同様の
教育プログラムをレーザー学会が共催のレーザー夏の学校において国内のレーザー研究を行ってい
る学生約 50名を対象に行った(2017年 10月 6-7日)レーザーピンセットの製作およびラマン分光装
置の製作を行いセンターの 12 名の学生がインストラクタとして参加した
(6) 光産業技術振興協会が行っているレーザー安全スクールにおいてレーザー安全技術者の養成
のために「高出力レーザ特論」講義を 40 名程度の国内レーザー技術者に対して行った(2017 年 11
月 17 日)この講座の中で実際のレーザー技術の紹介として液滴色素レーザーの発振半導体レ
ーザー励起レーザーによる共振器モード制御He-Ne レーザーによる共振器カップリング実験などを
本学の学生 4 名が担当して行った
4
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
1 センターの概要
11 構成員
①レーザーグループ
米田仁紀 教授 副センター長
西岡 一 教授 兼任
白川 晃 准教授
武者 満 准教授
戸倉川正樹 助教
Henrik Tuumlnnermann 特任助教
②原子光学量子光学グループ
中川賢一 教授 センター長
丹治はるか 准教授
森永 実 准教授
山越智健 特任助教
③多価イオングループ
中村信行 准教授
特任教授
植田憲一 特任教授
客員教授
Alexander A Kaminskii (ロシア科学アカデミー結晶学研究所)
柳谷高公（神島化学工業(株)）
川嶋利幸（浜松ホトニクス（株））
1
12 研究グループの研究概要
① レーザーグループ (米田西岡武者白川戸倉川)
レーザーグループでは中赤外レーザーからハード X 線レーザーまで超高周波数安定レー
ザーから超広帯域超短パルスレーザーまでのレーザー開発を幅広いコヒーレント光科学応用の
要求に対して行っている具体的な研究としては以下のようなものがある
(1) 超狭線幅光源とファイバー光コムを組み合わせた広帯域光周波数基準の実現
(2) 高熱負荷高強度レーザーシステムの開発(a)レーザーセラミック材料を利用した新しい
固体レーザー発振器およびその高出力化(b)コヒーレント加算を用いたファイバーレーザーの
高出力化(c)高出力レーザー耐力光学素子の開発
(3) 新しい波長域のレーザー開発(a) 高出力高効率2μm帯超短パルスレーザーシステム
の開発(b)波長 15Åにおける共振器型 X線レーザーの開発
② 原子光学量子光学グループ（中川丹治森永）
原子光学とはレーザー冷却によって得られる極低温原子を物質波として用いて光と同様に
干渉計などの光学系を実現するものである当グループは日本で初めて原子のレーザー冷却
を実現しそれ以来原子ホログラフィーボーズ凝縮フェルミ縮退原子原子干渉計など
の様々な原子光学の研究を行ってきた現在では冷却原子を用いた様々な応用に取り組み
量子情報処理量子光学精密計測への応用を目指している以下に現在取り組んでいる主
な研究テーマを記す
(1) リュードベリ原子を用いた量子シミュレーター
(2) 原子干渉計を用いた精密計測
(3) 微弱光による非線形光学
(4) 共振器中の冷却原子を用いた量子光源
(5) ピンホール列による光導波路
③ 多価イオングループ（中村）
多価イオンとは多くの電子を剥ぎ取られた正のイオンである当センターでは電子ビームイ
オントラップと呼ばれる多価イオン源を用いて以下の観点から多価イオンの研究を推進して
いる
(1) 新たな光源開発に必要なデータの蓄積
2
(2) 太陽コロナや熱核融合実験炉など高温プラズマの診断制御に必要なデータの蓄積
(3) 重元素多価イオンの電子状態相互作用における相対論効果の研究
(4) 高精度原子時計の開発
3
13 教育人材育成活動
レーザーセンターでは研究活動と同時に多くの教育および人材育成活動に取り組んでおりセン
ターおよび学内の学部生および大学院生を対象とした教育プログラムおよび学外の中学生から社会
人までを対象とした教育プログラムを行っている以下にその主な活動を示す
(1) OPTICS amp PHOTONICS International Exhibition においてレーザーセミナーの 1 つとしてレーザ
ー基礎実習を行った(201７年 4 月 20 日)ここではラマン分光装置の製作光ピンセット装置の製作
の 2 つのテーマで 2 講座を開講し45 名の社会人受講生に光科学教育を行った１０名のセンターの
学生がインストラクタとして参加した
(2) 東京大学で行われている大学院科目の中のCORAL プログラムにおいてレーザー基礎実験を行
った（2017 年 6 月 13-15 日）窒素レーザーの製作光ピンセット装置の製作ラマン分光装置の製作
などをテーマに36 名の大学院生に向かって教育を行った８名のセンター所属の学生がインストラク
タとして参加した
(3)都立調布北高校の 12 年生 15 名を対象にレーザーセンターにおいて最先端の光科学研究の
模擬実験を行った(2017 年 6 月 16 日)液滴色素レーザー発振赤外線による血管撮影レーザーシ
ュリーレン計測窒素レーザー発振レーザー衝撃波計測光ピンセットによる細胞操作実験ラマン
散乱分光による液体試料の計測などを行った8 名のセンターの学生がインストラクタとして参加した
(4)本学で行われた女子中高生を対象としたラボ実験体験において光ファイバー製作とその伝播特
性非線形光学効果の観測のプログラムを行った(2017 年 8 月 10-17 日)2 名の学生がインストラクタ
として参加した
(5)本学の Elementary Teaching Laboratory(ETL)という大学院生向けの実習プログラムを基に同様の
教育プログラムをレーザー学会が共催のレーザー夏の学校において国内のレーザー研究を行ってい
る学生約 50名を対象に行った(2017年 10月 6-7日)レーザーピンセットの製作およびラマン分光装
置の製作を行いセンターの 12 名の学生がインストラクタとして参加した
(6) 光産業技術振興協会が行っているレーザー安全スクールにおいてレーザー安全技術者の養成
のために「高出力レーザ特論」講義を 40 名程度の国内レーザー技術者に対して行った(2017 年 11
月 17 日)この講座の中で実際のレーザー技術の紹介として液滴色素レーザーの発振半導体レ
ーザー励起レーザーによる共振器モード制御He-Ne レーザーによる共振器カップリング実験などを
本学の学生 4 名が担当して行った
4
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
12 研究グループの研究概要
① レーザーグループ (米田西岡武者白川戸倉川)
レーザーグループでは中赤外レーザーからハード X 線レーザーまで超高周波数安定レー
ザーから超広帯域超短パルスレーザーまでのレーザー開発を幅広いコヒーレント光科学応用の
要求に対して行っている具体的な研究としては以下のようなものがある
(1) 超狭線幅光源とファイバー光コムを組み合わせた広帯域光周波数基準の実現
(2) 高熱負荷高強度レーザーシステムの開発(a)レーザーセラミック材料を利用した新しい
固体レーザー発振器およびその高出力化(b)コヒーレント加算を用いたファイバーレーザーの
高出力化(c)高出力レーザー耐力光学素子の開発
(3) 新しい波長域のレーザー開発(a) 高出力高効率2μm帯超短パルスレーザーシステム
の開発(b)波長 15Åにおける共振器型 X線レーザーの開発
② 原子光学量子光学グループ（中川丹治森永）
原子光学とはレーザー冷却によって得られる極低温原子を物質波として用いて光と同様に
干渉計などの光学系を実現するものである当グループは日本で初めて原子のレーザー冷却
を実現しそれ以来原子ホログラフィーボーズ凝縮フェルミ縮退原子原子干渉計など
の様々な原子光学の研究を行ってきた現在では冷却原子を用いた様々な応用に取り組み
量子情報処理量子光学精密計測への応用を目指している以下に現在取り組んでいる主
な研究テーマを記す
(1) リュードベリ原子を用いた量子シミュレーター
(2) 原子干渉計を用いた精密計測
(3) 微弱光による非線形光学
(4) 共振器中の冷却原子を用いた量子光源
(5) ピンホール列による光導波路
③ 多価イオングループ（中村）
多価イオンとは多くの電子を剥ぎ取られた正のイオンである当センターでは電子ビームイ
オントラップと呼ばれる多価イオン源を用いて以下の観点から多価イオンの研究を推進して
いる
(1) 新たな光源開発に必要なデータの蓄積
2
(2) 太陽コロナや熱核融合実験炉など高温プラズマの診断制御に必要なデータの蓄積
(3) 重元素多価イオンの電子状態相互作用における相対論効果の研究
(4) 高精度原子時計の開発
3
13 教育人材育成活動
レーザーセンターでは研究活動と同時に多くの教育および人材育成活動に取り組んでおりセン
ターおよび学内の学部生および大学院生を対象とした教育プログラムおよび学外の中学生から社会
人までを対象とした教育プログラムを行っている以下にその主な活動を示す
(1) OPTICS amp PHOTONICS International Exhibition においてレーザーセミナーの 1 つとしてレーザ
ー基礎実習を行った(201７年 4 月 20 日)ここではラマン分光装置の製作光ピンセット装置の製作
の 2 つのテーマで 2 講座を開講し45 名の社会人受講生に光科学教育を行った１０名のセンターの
学生がインストラクタとして参加した
(2) 東京大学で行われている大学院科目の中のCORAL プログラムにおいてレーザー基礎実験を行
った（2017 年 6 月 13-15 日）窒素レーザーの製作光ピンセット装置の製作ラマン分光装置の製作
などをテーマに36 名の大学院生に向かって教育を行った８名のセンター所属の学生がインストラク
タとして参加した
(3)都立調布北高校の 12 年生 15 名を対象にレーザーセンターにおいて最先端の光科学研究の
模擬実験を行った(2017 年 6 月 16 日)液滴色素レーザー発振赤外線による血管撮影レーザーシ
ュリーレン計測窒素レーザー発振レーザー衝撃波計測光ピンセットによる細胞操作実験ラマン
散乱分光による液体試料の計測などを行った8 名のセンターの学生がインストラクタとして参加した
(4)本学で行われた女子中高生を対象としたラボ実験体験において光ファイバー製作とその伝播特
性非線形光学効果の観測のプログラムを行った(2017 年 8 月 10-17 日)2 名の学生がインストラクタ
として参加した
(5)本学の Elementary Teaching Laboratory(ETL)という大学院生向けの実習プログラムを基に同様の
教育プログラムをレーザー学会が共催のレーザー夏の学校において国内のレーザー研究を行ってい
る学生約 50名を対象に行った(2017年 10月 6-7日)レーザーピンセットの製作およびラマン分光装
置の製作を行いセンターの 12 名の学生がインストラクタとして参加した
(6) 光産業技術振興協会が行っているレーザー安全スクールにおいてレーザー安全技術者の養成
のために「高出力レーザ特論」講義を 40 名程度の国内レーザー技術者に対して行った(2017 年 11
月 17 日)この講座の中で実際のレーザー技術の紹介として液滴色素レーザーの発振半導体レ
ーザー励起レーザーによる共振器モード制御He-Ne レーザーによる共振器カップリング実験などを
本学の学生 4 名が担当して行った
4
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(2) 太陽コロナや熱核融合実験炉など高温プラズマの診断制御に必要なデータの蓄積
(3) 重元素多価イオンの電子状態相互作用における相対論効果の研究
(4) 高精度原子時計の開発
3
13 教育人材育成活動
レーザーセンターでは研究活動と同時に多くの教育および人材育成活動に取り組んでおりセン
ターおよび学内の学部生および大学院生を対象とした教育プログラムおよび学外の中学生から社会
人までを対象とした教育プログラムを行っている以下にその主な活動を示す
(1) OPTICS amp PHOTONICS International Exhibition においてレーザーセミナーの 1 つとしてレーザ
ー基礎実習を行った(201７年 4 月 20 日)ここではラマン分光装置の製作光ピンセット装置の製作
の 2 つのテーマで 2 講座を開講し45 名の社会人受講生に光科学教育を行った１０名のセンターの
学生がインストラクタとして参加した
(2) 東京大学で行われている大学院科目の中のCORAL プログラムにおいてレーザー基礎実験を行
った（2017 年 6 月 13-15 日）窒素レーザーの製作光ピンセット装置の製作ラマン分光装置の製作
などをテーマに36 名の大学院生に向かって教育を行った８名のセンター所属の学生がインストラク
タとして参加した
(3)都立調布北高校の 12 年生 15 名を対象にレーザーセンターにおいて最先端の光科学研究の
模擬実験を行った(2017 年 6 月 16 日)液滴色素レーザー発振赤外線による血管撮影レーザーシ
ュリーレン計測窒素レーザー発振レーザー衝撃波計測光ピンセットによる細胞操作実験ラマン
散乱分光による液体試料の計測などを行った8 名のセンターの学生がインストラクタとして参加した
(4)本学で行われた女子中高生を対象としたラボ実験体験において光ファイバー製作とその伝播特
性非線形光学効果の観測のプログラムを行った(2017 年 8 月 10-17 日)2 名の学生がインストラクタ
として参加した
(5)本学の Elementary Teaching Laboratory(ETL)という大学院生向けの実習プログラムを基に同様の
教育プログラムをレーザー学会が共催のレーザー夏の学校において国内のレーザー研究を行ってい
る学生約 50名を対象に行った(2017年 10月 6-7日)レーザーピンセットの製作およびラマン分光装
置の製作を行いセンターの 12 名の学生がインストラクタとして参加した
(6) 光産業技術振興協会が行っているレーザー安全スクールにおいてレーザー安全技術者の養成
のために「高出力レーザ特論」講義を 40 名程度の国内レーザー技術者に対して行った(2017 年 11
月 17 日)この講座の中で実際のレーザー技術の紹介として液滴色素レーザーの発振半導体レ
ーザー励起レーザーによる共振器モード制御He-Ne レーザーによる共振器カップリング実験などを
本学の学生 4 名が担当して行った
4
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
13 教育人材育成活動
レーザーセンターでは研究活動と同時に多くの教育および人材育成活動に取り組んでおりセン
ターおよび学内の学部生および大学院生を対象とした教育プログラムおよび学外の中学生から社会
人までを対象とした教育プログラムを行っている以下にその主な活動を示す
(1) OPTICS amp PHOTONICS International Exhibition においてレーザーセミナーの 1 つとしてレーザ
ー基礎実習を行った(201７年 4 月 20 日)ここではラマン分光装置の製作光ピンセット装置の製作
の 2 つのテーマで 2 講座を開講し45 名の社会人受講生に光科学教育を行った１０名のセンターの
学生がインストラクタとして参加した
(2) 東京大学で行われている大学院科目の中のCORAL プログラムにおいてレーザー基礎実験を行
った（2017 年 6 月 13-15 日）窒素レーザーの製作光ピンセット装置の製作ラマン分光装置の製作
などをテーマに36 名の大学院生に向かって教育を行った８名のセンター所属の学生がインストラク
タとして参加した
(3)都立調布北高校の 12 年生 15 名を対象にレーザーセンターにおいて最先端の光科学研究の
模擬実験を行った(2017 年 6 月 16 日)液滴色素レーザー発振赤外線による血管撮影レーザーシ
ュリーレン計測窒素レーザー発振レーザー衝撃波計測光ピンセットによる細胞操作実験ラマン
散乱分光による液体試料の計測などを行った8 名のセンターの学生がインストラクタとして参加した
(4)本学で行われた女子中高生を対象としたラボ実験体験において光ファイバー製作とその伝播特
性非線形光学効果の観測のプログラムを行った(2017 年 8 月 10-17 日)2 名の学生がインストラクタ
として参加した
(5)本学の Elementary Teaching Laboratory(ETL)という大学院生向けの実習プログラムを基に同様の
教育プログラムをレーザー学会が共催のレーザー夏の学校において国内のレーザー研究を行ってい
る学生約 50名を対象に行った(2017年 10月 6-7日)レーザーピンセットの製作およびラマン分光装
置の製作を行いセンターの 12 名の学生がインストラクタとして参加した
(6) 光産業技術振興協会が行っているレーザー安全スクールにおいてレーザー安全技術者の養成
のために「高出力レーザ特論」講義を 40 名程度の国内レーザー技術者に対して行った(2017 年 11
月 17 日)この講座の中で実際のレーザー技術の紹介として液滴色素レーザーの発振半導体レ
ーザー励起レーザーによる共振器モード制御He-Ne レーザーによる共振器カップリング実験などを
本学の学生 4 名が担当して行った
4
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
2 平成２９年度の研究活動報告
21 米田 仁紀 研究室
1 概要
ここではハード X 線から遠赤外レーザーまでを使ったレーザー開発レーザー科学実験レーザー応
用を研究している研究は本学レーザーセンター内の実験室だけでなくSPring-8 SACLA X線自由電
子レーザー施設大阪大学レーザーエネルギー学研究所JPARC など様々な施設を利用した研究も行っ
ているまた光学結晶の基礎データ計測としてロシア結晶光学研究所と共同で過渡的 Raman 分光
による結晶パラメータ測定研究などもそれに則したレーザーシステムを準備し測定を行ったりして
いるさらに外部からの要請を受けて超短パルスレーザー加工での高アスペクト化の研究ハード X
線を用いたレーザー加工部の電子状態の直接観測研究なども行っている
以下ではこれら研究の中で特徴的な成果などについてまとめている
2研究活動報告
21 ハードX線コヒーレントフォトニクス研究
2009年に人類初のX線自由電子レーザー（XFEL）が米国15keVで発振し2011年には我が国の
SACLAで10keVのハードX線の発振が行われたこれらX線レーザーは空間コヒーレンスは優れているが
レーザーがアンジュレータ内のノイズ光から立ち上がっているために時間コヒーレンスが悪いという
状況であるこれを改善するために我々は原子準位を利用したXFELレーザー励起X線レーザーが開発
され2015年には世界最短波長の原子準位レーザーとなるCuの1s内殻電子励起レーザー（8keV）の発
振に成功したさらにこのレーザーにアンジュレータを2色化してシード光を生成させ励起光と同
時入射させることでハードX線領域でも注入同期型のレーザーが達成可能でこの強い誘導放出により
Cuの内殻という原子の深い準位でありながらその遷移を制御可能なことを示してきた
一方光学領域のレーザーと比較するとハードX線領域では直反射の高反射率鏡が無くファブリペ
ロー型のよう共振器を組むことができないこの波長領域で高い反射率を持つ斜入射光学系を使って
たとえ光フィードバックが可能な光学系を準備してもそれは数100mもの長さになり原子寿命励起
パルス幅などを考えても共振器動作のX線レーザーは作れないというのが通説であったしかし我々
は180度Bragg回折の結晶を利得媒質に用いることで利得媒質内に定在波を発生させそこで共振器
型のX線レーザーが可能なことを提案実証実験を行ってきている
図1 180度Bragg結晶を用いた定在波型ハードX線レーザー共振器
XFEL pump resonant K laser
2119889ℎ119896119897 = 120582
5
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
この実験は播磨にあるX線自由電子レーザー施設SACLAの100nm高集光施設で実験を行い使用す
るターゲット試料製作データ解析理論シミュレーション計算を本学で行っている
22 超高耐力光学素子の開発
レーザーは1960年に開発されて以来その出力エネルギーはけた違いに増強され現在の世界最大
出力エネルギーは米国の国立点火実験施設である NIF レーザーの 2MJ となっている実に 7 桁近い
出力エネルギーの増加が起こっているがこのようなシステムで使用される光学素子の耐力は高々1~2
桁しか改善されておらずこのことがレーザーシステムの大型化を引き起こしている現在の大型レー
ザーの光学素子は１ｍ級になってきており回折光学系などではすでに製作限界を迎えているとされて
いるこれを打開するために我々はこれまでの固体光学素子の 100 倍耐力のあるオゾン混合ガス光
学素子を提案し実証実験を行ってきている
図２ 超高耐力光学素子であるオゾン混合ガスでの回折光学素子
これまでに(1) レーザー耐力16kJcm2の達成(2) 回折効率95を50mJcm2の制御ビームで達成(3)有効断面積10 x 6mm2を達成し1kJレーザーを制御できる光学素子を1cm2以下でできることを実証した
23 超広帯域光の発生と制御
超短パルスレーザーを用いると比較的容易に紫外から赤外までの超広帯域光を発生させることがで
きるしかしこの白色光はスペクトル位相がそろっておらずそれを補正できれば紫外~赤外領域
だけでアト秒の発生が可能なことが明らか
になっているそこでここでは
400nm~1000nmまでの超広帯域光のスペク
トル位相を計測しそれを制御するシステ
ムを構築している
図３ 400~1000nmの超広帯域白色光の
スペクトル位相計測制御装置の概要
1th
Writing beamⅠ
(KrF laser248 nm)
ozone Diffraction beam
RF
Writing beamⅡ
0th
6
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
22 西岡 一 研究室
1 研究教育の概略
目に見える物質の色反射の度合いはその物質による光の吸収や物質中の光の速度を現している
日常見かけるこのような色や艶は光の強度が弱く「そっと」観測している状態に相当する光は電磁
波であり光の強度を上げていくと光の電界によって物資中の電子やイオン等が揺さぶられ光によ
り物質の性質が変化する超高強度のレーザーを用いると原子核と電子が結びついている電場よりも
高い光電場を印加でき瞬時光電場により直接軌道電子を持ち去り半サイクル後にはそのまま原
子に戻す事もできるこのような物質と光が混ざり合った状態では物質の振る舞いは瞬時光電場に同
期し励起光に同期した他の波長の光を発生させたり物質中を伝播する光そのものの速度を変化させ
たりするフーリエ関係から超高速現象は同時に超広帯域現象でもあり光のキャリア周波数に匹敵
する PHz（1015 Hz）帯域幅を持つ光波およびその位相制御を行う技術領域でもある 当研究室では光周波数で数サイクルの電磁界扱っており①超短パルス光超高強度光超広帯域
光の発生技術②光瞬時電場の波形成形合波技術③瞬時光電場計測技術④高強度電場による分子
やフォノンの位相同期技術の研究を推進している
2 ２０１７年度活動報告
21 モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
光電場により駆動される格子振動を量子化した仮想的な粒子を光学フォノンと呼び光学フォノンの
生成過程として単一のフォノンが励起されるシングルフォノン過程と同時に複数のフォノンが励起
されるマルチフォノン過程があるこれまで報告されたマルチフォノン過程は個々のフォノンのエネル
ギー和を外部電場により励起していたこの場合２つのフォノンの和周波数が固定されるため個々の
フォノンモードの位相には自由度がありモード間の相互位相を固定する事はできない
筆者が考案した差周波２フォノン励起は２つのフォノンのエネルギー差を固定して励起しようとす
る方法である２つのフォノンはそれぞれ外部電場により励起されるが２フォノン過程を経るためそ
コヒーレントビーム結合によるサイクル光パルスの増幅
Few-cycle pulse amplification by coherent superposition 周波数シアリング干渉による瞬時電場の計測
Integrated spectrum shearing interferometer
7
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
の生成消失は同期して差分干渉が得られる
このとき２つの外部励起光が相互にコヒーレントであるならば生成される２フォノンモードもコヒ
ーレントに結合しフォノンモードは同期されるこのとき２つのフォノンに対する変調や擾乱は差分
となって光に現れるので媒質による擾乱を無くす事ができる同時に２つの励起光子の運動量の差
分が２つのフォノンの運動量の差分となるので空間的にもコヒーレントなフォノンモードが生成される
２波長レーザーの周波数差を CVD ダイヤモンドのブリルアンゾーン境界における２つのフォノン周波
数差に同調して超広帯域光の発生を行った
22 レーザー誘起プラズマ波を用いた新しい超高強度超短パルスレーザーの研究
後方誘導ラマン散乱を用いると比較的長い励起パルスのエネルギーを超短パルスス後方トークス光
に変換する事ができる発生できる光強度の上限は後方２次ストークス光へのエネルギー流出によっ
て制限を受ける
筆者が考案した過渡後方誘導ラマン圧縮法を用いると誘導ラマン散乱媒質の位相緩和時間を励起光
のスペクトル幅で制御する事により後方２次ストークス光へのエネルギー流失を過渡現象として制限
し高い光強度を得る事ができる
誘導ラマン散乱媒質として固体結晶はもちろんガス分子やプラズマ等を用いる事ができるため
光学損傷を避けて超高強度パルスを発生させる事ができる特にラマン媒質としてレーザー生成プラ
ズマを用いる事によりラマン媒質の光学損傷を避けて超高強度光の発生が可能になる大阪大学レー
ザー科学研究所との共同研究により超短パルス高エネルギー励起レーザーの開発を行った
差動２フォノン励起の運動量保存則
Momentum conservation on differential two-photon excitation
モード同期光学フォノンによる超広帯域光発生
Ultra-broadband light generation by the differential two-phonon excitation
8
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
23 白川 晃 研究室
1 研究教育の概略
白川研究室ではレーザーの特に高出力化を見据えた基礎研究開発を行っている学生の自主性を重ん
じ自由闊達に研究を行っている
研究は主に下記の６テーマに分類される次世代高出力高強度レーザーを目指し自由な発想で新
手法高機能化新材料に取り組んでいる３大キーワードはファイバーレーザーセラミックレー
ザー位相同期レーザーである
11 新レーザー材料の探索物質場制御
高強度科学レーザー核融合等の応用のためにレーザーの高出力化高エネルギー化は極めて重要
な課題である我々は透明セラミック技術により物質場を高度に制御した新しい広帯域利得高熱伝
導レーザー材料を探索している特に超短パルスレーザーの短パルス化を目指し新しい広帯域利得媒
質例えば異なる利得媒質の組み合わせにより利得スペクトルを拡大したり活性イオンがランダムに
配置され広い発光スペクトルを有する無秩序結晶新材料を研究しているそれらの基礎特性を評価して
レーザーへと応用している
12 高出力超短パルスレーザーの研究開発
半導体励起高効率フェムト秒発振器増幅器の研究開発を行っているYbYAG や YbLu2O3などのセ
ラミック材料を用いてカーレンズモード同期や可飽和吸収体を駆使して従来よりも高出力短パルス
なレーザー動作を探求しているthin-disk レーザー技術を自前で開拓し発振器の高出力化増幅器の高
エネルギー化に取り組んでいるまたファイバーレーザーと固体レーザーの両者の特長を組み合わせた
新しい高平均出力高エネルギー光源などを探求している
13 セラミック thin-diskレーザーの研究
利得媒質を 100microm 程度にまで薄くした thin-disk レーザーの研究に取り組んでいる背面冷却による効
率的な一次元排熱により熱光学的な問題を低減し高いビーム品質での高出力化が可能であるディス
クの設計接着技術を自前で開拓しYbY2O3や YbLuAG を用いたセラミック thin-disk レーザーに世界
で初めて成功しまたセラミック媒質での thin-disk レーザーのカーレンズモード同期も世界で初めて実
証している
14 微細構造ファイバーレーザーの研究
光ファイバーも高い排熱特性から高出力レーザーに適しているフォトニックバンドギャップやマル
チコアなど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発
現するファイバーレーザーを研究している増幅自然放出や誘導非線形散乱などの物質固有の特性を
フォトニックバンドギャップのフィルタ特性で制御抑制し利得スペクトルを人為的にデザインして
新しい波長のレーザーを実現したり非線形限界を向上して大きなパルスエネルギーや高出力単一周波
数動作を可能にすることを探求している
15 位相同期アレイによるレーザーのパワーエネルギースケーリング研究
単体では限界のあるレーザーの高出力化のためにレーザーを並列（アレイ）化しそれらの位相を合
わせてひとつのビームに結合し出力を加算する研究を行っている別々のレーザーの複合共振器化や
ひとつのファイバーにたくさんのコアを設けたマルチコアファイバー(MCF)に取り組んでいる絶対的
9
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
限界である自己収束限界破壊限界を越えた高エネルギー化を目指している輝度の加算だけでなく
各レーザーの位相制御により出力ビームの方向パターンの制御が可能になり革新的な応用展開が期
待される
16 時間的ビーム結合の研究
次世代粒子加速器などを実現するために今のレーザー技術の 1000 倍の高出力化が要求されている
そのために前述したレーザー並列化による空間的ビーム結合に加えパルスをシリアルに加算する時間
的ビーム結合への挑戦を始めているコヒーレント増幅器とも言うべき高繰り返しモード同期パルスの
スタッキングによる平均出力を維持した低繰り返し高エネルギー化や分割パルスファイバー増幅に取
り組んでいる
2 平成 29年度の研究活動報告
YbCaF2-LaF3 セラミックの熱特性分光特性レーザー特性の LaYb 濃度依存性を調べた最大出力
436W最大スロープ効率 695を達成した熱伝導率は La の共添加により低下するがthin-disk 等に必
要となる 3程度の Yb 添加時には CaF2単結晶と同程度を示すことが分かったまた屈折率の温度係数と
熱膨張係数の測定から両者の符号が反対であり熱レンズ効果を低減する可能性を確認できた
無秩序結晶である Ba(ZrMgTa)セラミックについて過去取り組んだ Nd に換えて初めて Yb を添加し
たセラミックについて発光吸収スペクトルや発光寿命量子効率等の評価を行ったレーザー発振に
取り組んでいる
利得帯域の広い YbLu2O3セラミックを自身の技術で接着した thin-disk レーザーによりCW で 174W
を得ることに成功した（図 1(a)）最大励起密度 55kWcm2で問題なく動作し中心の最高温度は 84 度で
あるから更なる高強度励起も可能であることが示唆された図 1(b)のように共振器内にカー媒質を挿入
したカーレンズモード同期発振器を構築し最短 107fs の超短パルスを得た
図１(a) YbLu2O3セラミック thin-disk レーザーの CW パワー特性 (b)カーレンズモード同期 thin-disk レーザー共振器の構成
従来より取り組んでいる可飽和吸収体を遠視野に配置し強度の強い in-phase モードのみ選択励振させ
る Q スイッチ位相同期 MCF レーザーに続いて可飽和吸収体として吸収回復時間の速い半導体可飽和吸
収体鏡を用いて受動モード同期位相同期に挑戦したin-phase モード様のビーム形状が得られたがQ
スイッチモード同期であったin-phase モードが 100にならないと繰り返し周波数の異なる他モードが
共存し完全なモード同期は得られないモード同期と位相同期の同時実現は大変な困難があると分かっ
た
10
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
MCF レーザーの新しい位相同期法として時間領域スーパーモード選択による位相同期モード同期を
提案しまず通常の単一コアファイバーを用いて音響光学素子駆動による能動モード同期発振器を開発
した動作は十分安定で再生モード同期機構は不要と分かった
MCF レーザーの位相同期評価法として新しいモード解析法を考案実証した図 2(a)に実験配置図を
示すレーザー光の一部をシングルモードファイバー(SMF)を通し平面波参照光としてレーザー光の近
視野像と干渉縞を形成し2 次元フーリエ変換を行い干渉縞の空間周波数スペクトルを取り出すことで
電界分布や位相の情報を得各スーパーモードの割合を算出するこれまで困難であった MCF レーザー
のモード評価が可能となった実際エンドシール法で位相同期した Yb 添加 6 コアフォトニック結晶フ
ァイバーレーザーを用いて観測した out-of-phase モードの特徴を有したビーム形状についてこの方法で
解析を行いout-of-phase モードが 68と算出できた（図 2(b)）
図 2 (a) 干渉法による MCF レーザーのモード解析の実験配置図 (b) Yb 添加 6 コアフォトニック結晶ファイバーレーザーの（左）近視野干渉縞と（右）算出した電界分布
時間領域ビーム結合において遅延スタック法という新しい手法を考案実証したモード同期レー
ザー発振器のパルス列の偏光を交互に直交させ偏光ビームスプリッターで分岐する一方の偏光のパ
ルスを遅延路によりパルス列 1 周期分遅らせてもう片方の偏光を持つ次のパルスと合成する(N-1)個の
遅延路を用いれば 12N-1分周となりピークパワーを 2N-1倍にすることができるフェムト秒モード同期
Er 添加ファイバー発振器と増幅器を用いてN=2 について原理実証に成功した（図 3）ファイバーカッ
プラーで分岐して片方に電気光学変調器で位相を付与し再合成することで偏光スイッチを構成したア
レイ部分に増幅器を構成することでN=2 の空間的なビーム結合も同時に行っていることになる47MHz
のフェムト秒レーザーパルスを 235MHz に分周し85の効率でパルス加算を実証できた
図3(a) 遅延スタック法による時間領域ビーム結合の実験配置図 (b) モード同期レーザーのパルストレイン（上）発振器出力 （下）加算後
11
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
24 武者 満 研究室
1 研究教育の概略
レーザーは通常の光と比べてビーム品質強度そして周波数や出力安定度が非常に高く加工から精
密計測まで様々な分野で応用されています武者研究室ではその周波数強度安定度を極限まで高めた
安定化レーザーの開発とそれらの精密計測等への利用まで含めた研究を行っています10-22 以上の極
限的精密変位計測を行う重力波検出に必要な高出力超高安定な光源の開発を第２世代重力波検出器
TAMA300 から手がけ現在は宇宙重力波検出器 DECIGO のための衛星搭載安定化光源の開発とレー
ザーを使った精密衛星トラッキングシステムの開発を行っていますまた超高安定化光源はファイバ等
で伝送すると簡単に安定度が劣化しますが遠方の研究室研究機関でも簡易に安定化光源を使えるよ
うに光ファイバを用いた長距離精密伝送システムを開発しましたこの技術は単に周波数基準の伝送
のみならず加速器や大型位相アレイ型電波望遠鏡などの大型実験装置で必須なタイミング同期などに
も応用されていますこれらの安定化光源の開発に加え次世代周波数基準と目されているストロンチ
ム光格子時計のための小型高安定なトラップ光源を新たなスキーム(Tm 添加フッ化物ファイバ増幅器)
で開発し光格子時計の小型可搬化衛星搭載化を目指していますまた分光や精密周波数計測に用い
られるオールファイバの光コムの開発も行っておりこれまでの精密周波数計測に加えて新たに衛星搭
載用の超精密マイクロ波発生システムの開発もおこなっています
これらの周波数安定化レーザーを中心とした多岐にわたる研究テーマを学生とともに進めていますが
特に実験遂行上の困難に突き当たった時に小手先の対応でなく原点に立ち戻り解決策を見いだしそ
してその過程で新たなアイデアを生み出せる力をつける事を学生指導の根本においていますこれらの
研究活動とともに学会発表などを通じて学生が研究の面白さを実感するよう心掛けてながら共に研究
活動を続けています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 宇宙重力波検出器DECIGO用光源開発
日本で進めている宇宙重力波検出器用DECIGOの波長515 nmの高出力高安定化光源の開発を進めて
います本光源はヨウ素の飽和吸収を周波数基準として短期から長期にわたり周波数が安定な衛星搭載
用光源です昨年度は重力波検出器に特に重要な1 Hzでの周波数安定度向上を行いましたヨウ素など
の原子分子の吸収を基準とした安定化光源は信号のSN比により1 Hz周辺の短期安定度が決まってお
りそのSN比を向上させるべくその雑音に関係する200 kHz (変調周波数帯域)の能動的受動的安定
化を行いその結果1 Hzでの周波数安定度を一桁程度向上させました
Fig1(a) ヨウ素安定化レーザーのブレッドボードモデル （b） 光源の周波数雑音スペクトル
12
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
今後は別の周波数安定化手法の併用やさらなる強度安定化そして主光源の変更などを行い目標の安
定度(1桁向上)を達成する予定ですまた安定度を保ったままの高出力化のために基本光である1030nm光を2段のYb添加ファイバ増幅器を使い10Ｗ級の出力を実現しており今後は高効率波長変換とコヒー
レント加算の技術と組み合わせることにより最終的に第２高調波(513nm)で10Ｗの出力を得る予定です
22 精密衛星トラッキングシステム
DECIGOでは3機の衛星で基線長1000 kmの正三角形形状のレーザー干渉計を構成しますこのため精密に
衛星同士の相対位置を検出する必要がありますが我々は昨年度よりレーザー音響光学素子周波数
計測を組み合わせた新たな衛星位置決定システムを考案してその実証実験を進めていますこの方式
では小型の機械的可動部のないシステムによりレーザーの光学限界を超えた精度で衛星の相対角度ずれ
を検出することが可能となります
Fig2 (a) 衛星トラッキングシステムの概略図 (b) 周波数カウントによる相対角度決定の実験結果
23 800nm 帯TmZBLANファイバー増幅器
ストロンチム(Sr)光格子時計には原子を捕獲する光格子を生成するために波長 813nm の狭線幅(〜1MHz)高出力(1W〜)のトラップ光源が必要です従来は TiSapphire レーザーが用いられていました
が大型であり長期安定動作が難しい事から次世代の可搬型光格子時計のために小型長期安定なフ
ァイバ増幅器を用いた新たな光源開発を進めてきましたこの光源は狭線幅の外部共振器型半導体レー
ザー(ECLD)を 800nm 帯で唯一蛍光を持つ希土類添加イオン Tm3+を増幅に必要な長寿命を持たせるフ
ッ化物ファイバ(ZBLAN)に添加した Tm 添加 ZBLAN ファイバ増幅器で増幅させる MOPA 構造です
ZBLAN は良好な光学的特性に対して機械的特性が低く取り扱いが難しいので従来あまり活用されてい
ませんが我々は波長 1064nm の Yb ファイバレーザーを用いた 2 段階励起により世界最高の 16Ｗの出
力を得ました昨年度は励起効率を高めるために 2 段のそれぞれの励起段階で最適な波長(1030nm と
1220nm)の励起光源を作りこれらを用いて最適なパワー比で励起することにより従来より高効率で 2Ｗ以上の出力を達成しましたまた高出力動作ではフォトダークニングによる経時的な出力低下が問題
となっていましたが高出力動作中に波長 532nm のブリーチング光を通す事によりフォトダークニング
を抑圧し長時間の高出力安定動作を実現しました今後は融点の違いにより困難とされているシリカ
ファイバと ZBLAN ファイバの光学融着技術を開発して長期高安定動作可能なオールファイバの光源
13
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
開発を目指します
Fig3 (a)TmZBLAN ファイバ増幅器実験図 (b)出力特性と変換効率の励起 2 波長比率依存性
14
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
25 戸倉川 正樹 研究室
1 研究教育の概略
戸倉川 研究室は 2013 年 11 月に新設された比較的に若い研究室です 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 現在は
特に波長 2μm 帯中赤外超短パルスレーザーの開発に集中して取り組んでおり主流の波長 08~15μm レ
ーザーにはない特徴を利用した応用研究を目指しています 学生の自主性を尊重しつつしっかりと研究
を進めて難しいことも楽しみながら進めていける人材の育成を目指しています
波長2 μm帯短パルス光は水の吸収が強いことを利用した医療応用や波長1 μm帯のYbレーザー光では
吸収が弱いため困難なポリマー材料の切断溶接加工線形吸収が小さいことを利用したシリコン材料の
ステルス加工非線形光学過程を用いた超広帯域光発生や光パラメトリック変換による長波長(4~20μm)
中赤外光発生およびそれを用いたガス分析や高次高調波発生などさまざまな応用への利用が考えら
れています 波長2 μm帯超短パルスレーザー光は波長08μm帯TiAl2O3レーザーや1 μm帯Ybレーザーを基
本光とし酸化物系非線形結晶(eg BBO PPLN)を用いた非線形光学過程によって発生することが可能で
すがシステム全体の複雑さや出力スケーリング上の制限などが存在しています そこで非線形光学過程
を用いないTmやHoレーザーによるシンプルで高効率高出力な波長2 μm帯超短パルスレーザー光の
直接発生が近年大きな注目を集めています しかし高出力高効率動作時のTmやHoレーザーから得られ
るパルス幅はpsからサブpsレベルに制限されていました そこで戸倉川研究室では高出力高効率かつ
超短パルス性に優れたTm添加レーザーの実現を目指して現在までに多数の中赤外波長2μm帯ファイバ
ーレーザーおよび固体レーザー光源を開発しパルス幅100ns ～100fs平均出力1mW～10Wパルスエ
ネルギーnJ～μJの性能を実現しています
2 2018年上半期までの研究活動報告
21 波長2 μm帯TmSc2O3超短パルス固体レーザーの開発
市販もされているTmYAGTmKYWTmYLFなどの一般的な結晶ではその利得範囲は約1900~2020
nmとなっていますが実はこの波長帯域では広帯域なスペクトルを有する超短パルス動作は難しいです
なぜならば約1900~1980 nmの波長範囲には複数の強いH2O蒸気の吸収線が存在しておりこれらの吸収
線は狭線幅なpsレーザー動作ならば大きな問題となりませんが広帯域な光スペクトルが必要とされる
図 1レーザー波長別発生方法(gt1μｍ)
15
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
サブpsの超短パルス動作においてはその影響を大きく受けてしまうからです そのため超短パルスの
Tm固体レーザーでは波長選択素子などで発振波長を1980nm以上にする必要がありましたが誘導放出
断面積の低下や使用可能な利得帯域幅の減少などが激しく高効率な短パルスレーザー動作は難しくな
っています 実はこのH2O蒸気の吸収線はファイバーレーザーにおいても短パルス動作を目指す上で大
きな問題となっています そこで我々の研究室では新規レーザー利得媒質であるTm添加三二酸化物
(TmRE2O3RE=Y Lu or Sc)を用いた波長2 μm帯超短パルス固体レーザーの開発を行いました Tm
添加三二酸化物は結晶場の影響によってレーザーの利得中心が1980~2150nmの範囲にシフトし前述の
H2O蒸気の吸収線を無視したレーザー発振が可能となります また高出力レーザー動作を得るうえで重
要な熱機械特性にも優れさらにTmYAGなどと比べて広帯域な利得帯域幅も有しています また我々は
励起方法としてErファイバーレーザーを用いたIn-band励起という新しい手法を提案しその高い励起ビ
ーム品質を生かし波長2 μm帯で初となるカーレンズモード同期による超短パルスレーザー発振に成功し
ました
22 全正常分散TmZBLANファイバーレーザーの開発
モード同期ファイバーレーザーは構成する光ファイバーの分散値によって得られるモード同期発振は
異なり大まかに分けて Iソリトンモード同期II ストレッチパルスモード同期Ⅲ 全正常分散モー
ド同期シミラリトンの三種に分類でき 後者に行くほど歴史が新しく得られるパルスエネルギーも
増加していく傾向にあります しかし一般的に使用されるシリカファイバーは波長 1 ~15μm帯では材料
分散および導波路分散によって正常分散を得ることが容易ですが波長 2μm 帯では材料分散が大きな
負分散を示し正常分散を得ることが難しく上述のⅢ全正常分散モード同期シミラリトン発振を得
ることは困難でした 我々はフッ化物ファイバーである ZBLAN ファイバーの材料分散がシリカファイ
バーに比べて小さいことに着目しファイバーのコア径を小さくすることによって構造分散を制御し
全体として正常分散を実現することによって波長2μm帯において初めての全正常分散モード同期発振に
成功しました
002040608
1
1840 1880 1920
norm
aliz
ed in
tens
ity
wavelength [nm]
図3 全正常分散TmZBLANファイバーレーザー実験図とスペクトル
f=75 f=184
ErYb MOPA
1611nm 8W
T=1
M1
M2
Tm3+Sc2O
3
IR grade FS
prism pair
0
02
04
06
08
1
12
2000 2050 2100 2150 2200 2250
inte
nsity
(au
)
wavelength (nm)
426 nm
図2 カーレンズモード同期Tm添加三二酸化物レーザー実験図とスペクトル
16
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
26 中川 賢一 研究室
1 研究目標
当研究室ではレーザー冷却捕捉の技術を用いて 100micro K 以下の極低温に冷却された原子の運動およ
び量子状態を制御してこれを精密計測や情報処理に応用する量子技術の研究を行っていますまたこ
の原子を用いた量子技術や原子分子の精密分光に必要となる高精度に光周波数を発生する周波数安定化
レーザーの開発も行っています以下にその主な研究テーマを紹介します
2 2017年度の研究の概要
21 量子シミュレーション
近年量子力学の性質を利用して従来の古典的な技術の限界を超える高い性能を実現しようという
量子技術が注目されておりこれには量子コンピューターや量子暗号などが挙げられますこのような
量子技術の一つである量子シミュレーションが近年注目されておりこれは従来の計算機シミュレ
ーションでは解析が難しい超伝導体や磁性体などの量子多体系の性質を調べるためこれと同様の物理
的な性質を示す人工的な量子多体系でその物理的な振る舞いを模擬してその性質を調べようというもの
です
我々の研究室ではレーザー冷却によって 30μK以下に冷却された Rb原子を真空中に格子状に 1個ず
つ並べてトラップすることにより量子スピン系の量子シミュレーションを実現しています(図 1)原子
をレーザー光でリュードベリ状態と呼ばれるエネルギーの高い状態に励起すると数μm程度離れた複数
の原子間に大きな相互作用が生じるためこの系を用いると相互作用する多数のスピンからなる磁性
体などの量子スピン系の物理的性質を詳しく調べることが可能になります
この量子シミュレーターを用いてリング格子状に並んだ量子スピン系のシミュレーションを行い
スピン間の相互作用により隣接するスピンの向きが互いに逆向きとなる反強磁性の状態が現れること
が実験で確かめられました(図2)今後はこのシミュレーターを用いて多数の粒子の量子状態が複雑に
絡み合った量子多体系の特異な性質の解明や量子アニーリングなどの最適化問題に応用することを考
えています
図 1 光トラップ中の冷却原子を用いた量子シミュレーター
トラップ原子の蛍光像
トラップ光
励起光480 nm 冷却Rb原子
空間位相変調器
励起光780 nm
17
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
22 光周波数コムを用いた原子分子の精密レーザー分光
レーザー光とマイクロ波を直接周波数で結ぶ光周波数コムの技術を用いることにより可視から近
赤外領域の任意の光の周波数を原子時計を基準とした高い周波数精度で発生する光シンセサイザー光
源が実現可能になりますこのような高精度なレーザー光源は原子や分子の高精度分光や原子を用
いた量子情報処理や精密計測において必要とされる重要なものです本研究室ではこの光周波数コム
の技術を用いて可視および近赤外域の光シンセサイザー光源を開発し(図3)これを用いてRb原子のリュ
ードベリ(Rydberg)状態の精密分光を行いました(図4)今回の実験ではRb原子の主量子数が50～90のリュードベリ状態の遷移周波数を約100kHzの精度で測定することができましたRb原子のリュードベリ
状態は先に示した量子シミュレーションなど近年多くの量子情報の研究に使われておりその高
精度な分光データはこれらの研究に非常に有用なものです
図 2 量子スピン系の量子シミュレーション
相互作用3 μm
反強磁性状態初期状態
図 3 光周波数コムを用いた光シンセサイザー光源
図 4 Rb 原子のリュードベリ状態の高分解能分光
18
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
新奇量子デバイス実現へ向けた冷却原子のコヒーレント操作の研究（山越智健）
目的
近年では冷却原子集団や単一冷却原子を用いた量子シミュレーターや量子コンピュー
ターへの大きな注目が向けられている本研究では実験的に実現している系を対象として
量子コヒーレント操作に対して系がどのような応答をするか数値シミュレーションを通
して明らかにすることを目標にしているこの研究を通して基礎物理の観点から興味の
ある新しい量子操作について知ることまた量子デバイス応用へと向けた現実的な問題点
を知ることが可能となる
研究内容
１光格子と調和トラップ中の冷却原子集団の動力学
量子シミュレーションを行うプラットフォームの一
つに光格子中の冷却原子集団がある調和トラップは
冷却原子集団を長時間保持するため重要な役割を担っ
ており光格子との複合系における動力学は基礎物理
の観点からも重要な意味を持っている本研究では
Quaid-i-Azam University の Farhan Saif 教授との共
同研究によって複合ポテンシャルに振幅変調を加える
ことで比較的長時間で発生する量子再帰現象を発見し
そのパラメーター依存性について解析を行ったこのような量子再帰現象はカオス理論と
の関連性があり複合ポテンシャル系がカオス理論の量子―古典対応を研究する上で興味
深い系であることを示した
２光トラップアレーにロードされた単一リドベルグ
原子集団の励起動力学
リドベルグ原子系はイジング模型など物性論で現れ
る模型の量子シミュレーターとして最も進展している
ものの一つである一つの冷却原子をそれぞれ光トラ
ップに閉じ込めた系では各々の量子状態の操作と観
測が可能でありレーザーセンター中川研では 15個程
度の系で量子相関の観測に成功しているしかしなが
ら近年の研究では原子の熱運動が系のコヒーレンス
を大きく阻害することが報告されているそのため中
川研の実験系を対象として熱運動によるコヒーレンス
阻害の影響を低減するためのパラメーターについて数
値シミュレーションを通して考察した
図１光格子原子系の概念図
図２熱運動に対する最適
化の結果
19
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
27 丹治はるか 研究室
1 研究の概要
11 研究の方針
本研究室では
微弱光による非線形光学効果の観測
光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
という二つのアプローチで光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出
を目指した研究に取り組んでいる
111 微弱光による非線形光学効果の観測
次世代の通信技術として期待される量子情報通信においては光子が唯一の実用的な通信
媒体であると考えられている光子により伝達された量子情報を効率的に処理するために
は光子同士を直接相互作用させることが望ましいがこのような相互作用は原理的に起こ
すことができない一方物質を介した光子同士の実効的な相互作用を起こすためには非
線形光学効果を利用する必要があるが通常このような効果の観測には高強度の光が必要
であり数個程度の光子しか含まないような微弱光での観測はほぼ不可能である当研究
室では高フィネス光共振器中における物質と光子との強い相互作用を利用して数光子
程度の微弱光による非線形光学効果の観測および同効果を利用した全光型単一光子スイ
ッチの実現を目指している
112 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
量子力学の性質を利用した従来技術の限界打破への期待が高まる量子情報処理や量子計
測においては光の量子状態を自在に生成できることが重要である当研究室では光共
振器を用いて単一原子の励起状態を単一光子に高効率に変換するという手法により光の
任意の量子状態の生成を目指している気体原子をレーザー光により数十 μK 程度まで冷
却しこれを光共振器中に捕捉した上で一部を励起するとこれらの原子が脱励起する際
に原子の励起状態に対応した光の量子状態が共振器中に生成される原子の励起状態の生
成方法を工夫することにより光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を
単一の実験系において生成することのできる「量子光源」が実現すると期待される
12 2017年度における進捗状況
121 微弱光による非線形光学効果の観測
微弱光による非線形光学効果の観測およびそれを利用した全光型単一光子スイッチを実
現するためには超高真空中の高フィネス光共振器の共鳴周波数を原子（87Rb）の共鳴線
に対して安定化する必要がある2017年度は主にこの共振器の安定化に利用する光源の
線幅狭窄化を行った
20
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
超高真空中の光共振器（以降実験共振器）の安定化にあたっては光共振器中に捕捉
する87Rb原子の内部状態の変化を回避するために87Rb原子の共鳴線（波長780 nm）から大
きく離調した非共鳴光を使用する必要がある本研究では非共鳴光として波長760 nmの光
を利用しているこの非共鳴光を原子の共鳴に対して安定化させるためには大気中の参
照共振器を利用するすなわち実験共振器の安定化には原子の共鳴光に対する参照共
振器の安定化参照共振器に対する原子の
非共鳴光の安定化非共鳴光に対する実験
共振器の安定化の三段階の過程を経る必
要がある（図1）さらに今回利用する実
験共振器は87Rb の共鳴線が存在する780
nm 付近での線幅が70 kHz程度であるため
安定化に利用する光源もそれと同程度まで
狭窄化する必要があるそこで光
フィードバックを利用し780 nm お
よび 760 nm のDBRレーザーの線幅
狭窄化を行った線幅狭窄化したレ
ーザー光に対して自己遅延ヘテロ
ダイン法により線幅測定を行った
結果を図23に示す780 nmの光源
については光フィードバックがな
い場合に720 kHzであった線幅が
今回利用した自己遅延系（4 km）
の分解能の限界である51 kHz以下まで
狭窄化されたすなわち780 nmの光
源については十分な狭窄化が実現した
と言える一方760 nmのものについ
ては光フィードバックを行わない場
合に134 MHzであった線幅が440 kHz
まで狭窄化されたこちらに関しては
元の線幅と比較すると130程度の大幅
な狭窄化ではあるが70 kHzと同程度
という基準には満たなかったこれに
ついては電流源の改良により元の線
幅を狭窄化することにより改善する予
定である
図 1原子の共鳴に対する実験共振器の安
定化
図 2光フィードバックによる線幅狭窄化を行った
780 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘテロダイ
ン法の測定結果
図 3光フィードバックによる線幅狭窄化を行
った 760 nm DBR レーザーに対する自己遅延ヘ
テロダイン法の測定結果
21
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
安定化用光源の線幅狭窄化の他にも機械的安定性を向上させた新しい参照共振器の設
計と構築原子と光子の結合強度の増大に向けた光双極子トラップの実装原子トラップ
用レーザー周波数安定化機構の改良を行った
122 光共振器中の低温原子を用いた「量子光源」開発
「量子光源」を構築する上では光共振
器中に原子を冷却捕捉しそれらの原子
の一部を Rydberg 状態に励起する必要が
ある
2017 年度にはまず原子の冷却捕捉
のための超高真空装置の構築（図 4）を行
った
また 87Rb 原子の冷却用光源および
Rydberg 励起用光源の準備を行った冷却
用光源にはフィルター型 ECDL を用いた
まず参照用光源をDoppler-free DAVLL
法により 87Rb 原子の共鳴に対して安定化
させこの光源に対して冷却に用いる光源
を delay-line 法によって周波数オフセットロックしたRydberg 励起用光源に関しては
Tisapphire レーザー（960 nm12 W）を基本波としてbow-tie 型の共振器中に設置し
た PPKTP 結晶により 480 nmの倍波（350 mW）を発生させた
13 今後の展望
次年度以降は微弱光による非線形光学効果の観測に関しては狭窄化した光源を用いた
参照共振器および実験共振器の安定化「量子光源」開発に関しては87Rb 原子の冷却およ
び光共振器の設計構築を進める予定である
図 4「量子光源」開発のための超高真空装
置
22
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
28 森永 実 研究室
1 研究教育の概要
中性原子のレーザー冷却および冷却された原子の波動性を使った原子光学系原子線ホログラフィー
量子反射といった原子光学の実験を中心に研究を行なってきた特に実験的研究のプラットフォームを
与える新たな実験手法の開発に力を入れている一方最近は研究分野を広げるべく不透明マスク列に
よる導波路の開発や非対称振動を用いた表面付着粒子の輸送の実現やアクチュエータの開発など新し
い取り組みも行なっている後者については固体の構造を設計することにより Casimir-Polder力の制
御を行ない（「設計された真空場」）それを冷却トラップされた原子を用いて実験的にプローブし構
造設計にフィードバックすることにつなげたいと考えている他に個人的な興味として加速座標系や重
い回転物体近傍での引摺り効果による座標系の非自明な回転（Thomas歳差運動や Lense-Thirring歳差
運動）電磁場minus電子系の量子論（量子電磁気学）に存在すると感じる若干の冗長性の解消なども探求
対象としている
教育面では学生には既存の装置を使うだけでなく新しい装置を考案開発する能力大学大学院な
らではの研究を掘り下げる能力などを身につけて社会に出て行って欲しいとは考えているが学生個人
個人に応じて興味を持てること向いていることを見きわめながら取り組むテーマを考えるよう心がけ
ている
2 2017年度の研究活動
最近特に進展のあった以下の２つ研究について紹介する
21 ピンホールスリット列による導波路とその伝搬モード
同一の形状の開口を持つ不透明マスク（ピンホールスリット等）を等間隔に直線上に多数並べたも
のを光（または一般の波）の導波路として用いることを研究している幾何光学的にはこのような構造
は無意味であるすなわち光が通り抜けるかどうかは光線と最初と最後のマスクとの位置関係だけで決
まり間にあるマスクの存在は意味を持たないし従って導波の機能もないしかし光を波として扱うと話
は変わってくるこのような問題はマスクによる波の回折現象として扱うのが一般的であるが量子 Zeno
効果として捉えることも可能である量子 Zeno効果とは二つの状態群 ABをもつ系において最初系は
状態群Aにあったとして状態群 Bへ遷移していないか頻繁にチェック（観察）すると状態群 Bへの遷移
が抑制されるという現象である不透明マスク列において状態群 Aは光が開口内にいること状態群 B
は開口の外に出ていることに対応し一つ一つのマスクは光子が状態群 Bに遷移していないかをチェッ
クしていると解釈できる（マスクが光検出材料でできていると考えるとわかりやすい）そしてマスク
間隔を狭めることはチェックを行なう頻度を上げることに対応し状態群 Bへの遷移すなわちマスクに
あたって光子が失われることを抑制するのであるチェックの時間間隔を Tとしたときに一回のチェッ
クで遷移が検出される確率を ctimesTaと書くと単位時間内に遷移が起きる確率は ctimesTa-1となるが一般に
1≦a≦2であることが知られている（a=1のときは遷移がチェック頻度によらない場合つまり量子
Zeno効果がない場合である）不透明マスク列の場合 a=15であることを我々は見いだしている
23
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
今回スリット列の場合について固有伝搬モードを数値的および摂動的に求めた下の図は一つのス
リットから次のスリットまで最低次のモードが伝搬していく様子を数値的に求めたものである（左実
部右虚部）スリットを出た光は回折により広がりつつ形を変えるが次のスリットの位置では（開
口内では）元の形に戻っているのが見て取れるまた摂動的に求めた関数形とも概ね良い一致を得た
（厳格な意味で）有限の径をもつ光束は伝搬するに従って回折で必ず広がるしかし一定距離の伝搬
後当初の径内では（はみ出していった部分があるため絶対強度は下がっているが）最初と同じ波形に戻
るという波形は存在するということは観念的にはわかるのだがそれをスリット開口の場合に具体
的に求めたということである
22 非対称振動による表面付着粒子の輸送とアクチュエータの開発
表面に粒子が付着している固体基板に面内方向の振動を加えると振動による加速度がある一定値を超
えたときに粒子の表面からの剥離が起きる通常の振動ではこの一定値を超える加速度はある向きで起
きればその反対の向きでも起きるので粒子の固体表面内での運動は拡散的である一方ノコギリ波のよ
うな波形の振動においては剥離は一方向のみでおき粒子の面内での特定方向の輸送が可能となる
この現象を利用してアクチュエータを作ることもできる（slip-stickアクチュエータ）左下の図は
運動自由度が一次元の場合についての動作を模式的に示したものであるアクチュエータは伸び縮みす
る圧電素子（PZT）を挟んで ABの二つの部分に分かれていてそれぞれがアクチュエータが運動する平
面と接地する脚を持っているBのほうが Aより重いが脚にかかる荷重は Bのほうが小さくなるように
設計されているPZTがゆっくり伸びるときは摩擦が相対的に小さい Bの脚が滑り一方 PZTが急激に
縮んで元の長さに戻るときは軽い Aの脚が動く従って図のような波形のノコギリ波を加えた場合はア
クチュエータは右に動きノコギリ波の刃の向きを逆にすると反対に左に動く今回これを 2次元（並
進times2＋回転）に拡張したアクチュエータを製作した（右下の写真）本体は 3Dプリンタでプリントさ
れていてそれに 3つのPZTが嵌めこんであるそれぞれの PZTへマイコンで相対位相をコントロールし
たノコギリ波を送りジョイスティックにより進行方向の選択ボタンの押し下げにより回転の操作がで
きるようになっている
A B
PZT
24
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
29 中村 信行 研究室
1 研究の概略
当研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能な高エネルギー電子ビー
ムイオントラップ（通称 Tokyo-EBIT）と比較的価数の低いイオンを生成可能な小型電子ビームイオン
トラップ（通称 CoBIT）の 2 台の装置を主幹機器として多価イオンの研究を行っている多価イオン
とは太陽コロナや熱核融合実験プラズマのような高温プラズマの主役であり多価イオンに関する知見
がそのようなプラズマの診断や制御に重要となるそのため核融合科学研究所や国立天文台との共同
研究により必要とされる多価イオンのデータ収集を行っているまた微細構造定数の変動を敏感に
検知する多価イオン原子時計の開発を目指し理化学研究所他との共同研究により時計構築のために
有用なイオンや遷移の探索同定を行っている
2 2017年度の研究活動報告
21 Tokyo-EBITの復旧
2014年末Tokyo-EBIT超高真空容器内の超伝導コイル
を収納するヘリウム容器に深刻なリークが発生した2015年に真空容器の解体を行い容器内を調査することでリーク
箇所は特定できたが溶接作業の困難な場所でありシリ
コン樹脂による封止を試みたもののリークを止めること
はできなかったそのため2016年にはヘリウム容器と真
空容器を接続する全ての配管の溶接を切断しヘリウム容
器を取り出した後にリーク箇所を溶接により封止したそ
の後全ての配管を再溶接しヘリウム容器を真空容器に再
び組み込むことでリークを止めることにはようやく成功
した2017年度は解体した真空容器の全体再組み立てや配
線作業を行い6月に改修後初の試運転を行ったその結果
無事に多価イオンの生成が確認され2年半に渡る復旧作業
がようやく終了するに至ったただし電子ビームのエネ
ルギー電流値ともに十分な値が得られなかったためそ
の後も試運転を重ねることで種々の調整を行いエネルギー電流それぞれを徐々に増加させていった
その結果リーク問題発生前の仕様を完全に再現するまでには至らなかったがいくつかの物理実験が
可能である状態まで復旧させることが出来た（写真は最終組み立ての様子）
22 新たな無冷媒型EBITの開発に向けた高温超伝導コイルの製作
研究室では電子をごく少数しか持たないような重元素イオンを生成可能なTokyo-EBIT（電子ビームエ
ネルギー10-200 keV）と比較的低価数のイオンを生成可能なCoBIT（同01-1 keV）の2台のEBITを所
有しているがその中間的な仕様を満たすEBITの開発を目的として高温超伝導コイルの設計製作を
行った液体ヘリウムなどの冷媒を不要としながら3T程度の磁場を発生させるため高温超伝導材を用
25
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
いたコイルを冷凍機で20 K程度まで冷却する仕様とした
ダブルパンケーキと呼ばれる構造のコイルを6個組み合
わせることで3Tの磁場を発生させる仕様としたが2017年度はダブルパンケーキコイル1個を試験的に製作し実
際に通電試験を行ったその結果35 Kまで冷却するこ
とで205 Aの電流を通電し08 Tの磁場を得ることに成
功したこれは設計仕様である250 A 10 Tには届かなか
ったがコイルへの熱流入を改善し20 Kまで冷却するこ
とで解決できると考えられる（写真は製作したダブルパ
ンケーキコイル）
23 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ
中性子星合体において重元素が合成されていることが近年の研究で明らかになってきているその確
証を得るためには合体により放出される電磁波観測を行いそのスペクトルや発光強度の経時変化を
放射輸送計算と比較する必要がある放射輸送計算では様々な重元素の束縛－束縛遷移データが必要と
なるが現存しない遷移確率データを実験で得たり現存する理論データを実験で検証したりすること
を目的としてレーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げを行っている1997年度において
はターゲット容器の整備を行った
24 多価イオンの発光線の観測同定
熱核融合実験プラズマに必要なタングステ
ン発光線多価イオン原子時計開発に必要な
ランタノイド多価イオン発光線太陽コロナ
診断に必要な鉄多価イオン発光線の観測を行
ったタングステンについては建設中の実
験炉ITERのエッジプラズマ診断に有用と思
われる比較的価数の低いイオンについて可視
極端紫外の発光線を系統的に調べ多くの未
同定発光線を観測し同定したランタノイ
ド多価イオンについては多価イオン原子時
計の候補となっているHo14+イオン発光線の
同定を最終目標としてより単純なエネルギー構造やスペクトルを示すAg様Cd様イオン発光線の観
測同定を行った鉄多価イオンについては極端紫外域発光線の電子ビームエネルギー依存性を調べ
ることで共鳴励起過程を調べた（図はFe14+イオンの1P1-1D2遷移に対する共鳴励起の寄与を調べた例）
350 400 4500
100
200
300
Electron energy (eV)
Fe XV 1P1minus1D2
coun
ts
26
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
3 外部発表
31 論文発表 原著論文(査読有)
レーザー開発レーザー応用
(1) Daniela A Georgieva Todor S Petrov Hitoki Yoneda Rakish Shikne Nikolay N Nedyalkov and Lubomir
M Kovachev Avalanche parametric conversion and white spectrum generation from infrared femtosecond
pulses in glasses Optics Express 26-13 17649-17661 (2018)
(2) Hitoki Yoneda and Shigeaki Nishio Compton Scattering measurement to detect momentum distribution of
electrons in warm dense matter Plasma and Fusion Research 12 1303002-1-1303002-4 (2017)
(3) Alexander A Kaminskii Ladislav Bohat Eugen Libowitzky Hanjo Rhee Oliver Lux Hans J Eichler
Reiner Kleinschrodt Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Spodumene α-LiAlSi2O6 - A new
natural SRS-active crystal with three χ(3)-promoting vibrational modes Optical Materials Volume 78 April
p235-246 (2018)
(4) Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]middot3H2O Alexander A Kaminskii Hanjo Rhee Hans J Eichler Oliver Lux Ivan
Němec Hitoki Yoneda Akira Shirakawa Petra Becker Ladislav Bohatyacute Ann Phys (Berlin) S29 No4
1600295 (2017)
(5) A A Kaminskii H Rhee H J Eichler O Lux I Nemec H Yoneda A Shirakawa P Becker L Bohatyacute
Observation of stimulated Raman scattering in polar tetragonal crystals of barium antimony tartrate trihydrate
Ba[Sb2((+)C4H2O6)2]3H2O] Annalen der Physik 529 1600295 (2017)
(6) S Kitajima K Yamakado A Shirakawa K Ueda Y Ezura H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics
laser Optics Letters 42 1724-1727 (2017)
(7) G Li K Xia Z Wang H Shen A Shirakawa K Ueda J Li Conical refraction for annular pumping of an
efficient vortex NdYAG laser Laser Physics Letters 14 075001 (2017)
(8) H Tunnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking Optics Letters 42 4829-4832 (2017)
(9) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGOB-DECIGO CEAS space journal 9 475-491 (2017)
(10)MMusha DECIGO collaborations Space gravitational wave detector DECIGO and B-DECIGO CEAS space
journal 9 371-377 (2017)
(11)X Guo S Tokita K Yoshii H Nishioka and J Kawanaka ldquoGeneration of 300 nm bandwidth 05 mJ pulses
near 1 μm in a single stage gas filled hollow core fiberrdquo Optics Express vol 25 No 18 pp 21171-21179
(2017)
(12)M Tokurakawa E Fujita and C Kraumlnkel Kerr-lens mode-locked Tm3+Sc2O3 single crystal laser in-band
pumped by an ErYb fiber MOPA at 1611 nm Opt Lett 42 3185-3188 (2017)
27
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
冷却原子レーザー分光
(13)Akiko Nishiyama Yoshiaki Nakajima Kenrsquoichi Nakagawa and Kaoru Minoshima Precise and
highly-sensitive Doppler-free two-photon absorption dual-comb spectroscopy using pulse shaping and
coherent averaging for fluorescence signal detection Optics Express 26 8957-8967 (2018)
(14)Naoto Watanabe Hikaru Tamura Mitsuru Musha and Kenrsquoichi Nakagawa Optical frequency synthesizer for
precision spectroscopy of Rydberg states of Rb atoms Jpn J Appl Phys 56 112401 (2017)
(15)R Saito S Haze M Sasakawa R Nakai M Raoult H Da Silva Jr O Dulieu T Mukaiyama
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and 40Ca+ ions Physical Review
A 95 032709 (2017)
(16)Muhammad Waseem Taketo Saito Jun Yoshida and Takashi Mukaiyama Two-body relaxation in a Fermi gas
at a p-wave Feshbach resonance Physical Review A 96 062704 (2017)
(17)Shinsuke Haze Mizuki Sasakawa Ryoichi Saito Ryosuke Nakai and Takashi Mukaiyama Cooling Dynamics
of a Single Trapped Ion via Elastic Collisions with Small-Mass Atoms Phyr Rev Lett 120 043401 (2018)
(18)Jun Yoshida Taketo Saito Muhammad Waseem Keita Hattori and Takashi Mukaiyama Scaling Law for
Three-Body Collisions of Identical Fermions with p-Wave Interactions Phys Rev Lett 120 133401 (2018)
多価イオン
(19) U I Safronova M S Safronova and N Nakamura Relativistic many-body calculation of energies
multipole transition rates and lifetimes in tungsten ions Physical Review A 95 042510 (2017)
(20) Shimizu Erina Ali Safdar Tsuda Takashi Sakaue Hiroyuki A Kato Daiji Murakami Izumi Hara
Hirohisa Watanabe Tetsuya Nakamura Nobuyuki Measurements of density dependent intensity ratios of
extreme ultraviolet line emission from Fe X XI and XII ASTRONOMY and ASTROPHYSICS 601 A111
(2017)
(21) Watanabe Tetsuya Hara Hirohisa Murakami Izumi Kato Daiji Sakaue Hiroyuki A Morita Shigeru
Suzuki Chihiro Tamura Naoki Yamamoto Norimasa Nakamura Nobuyuki Neon-like Iron Ion Lines
Measured in NIFSLarge Helical Device (LHD) and HinodeEUV Imaging Spectrometer (EIS)
ASTROPHYSICAL JOURNAL 842 12 (2017)
(22) Xiaobin Ding Jiaoxia Yang Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Nobuyuki
Nakamura Chenzhong Dong Theoretical investigation on the soft X-ray spectrum of the highly-charged
W54+ ions Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 204 7-11 (2017)
(23) Ali Safdar Nakamura Nobuyuki High resolution EUV spectroscopy of xenon ions with a compact electron
beam ion trap JOURNAL OF QUANTITATIVE SPECTROSCOPY AND RADIATIVE TRANSFER 198
112-116 (2017)
28
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(24) Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe and Nobuyuki Nakamura Resonant Electron Impact Excitation of 3d Levels in Fe14+ and
Fe15+ The Astrophysical Journal 851 82 (2017)
(25) Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna S Safronova Ulyana I Safronova and Nobuyuki
Nakamura Visible transitions in Ag-like and Cd-like lanthanide ions Physical Review A 96 062506 (2017)
(26) Masaomi Tanaka Daiji Kato Gediminas Gaigalas Pavel Rynkun Laima Radžiūtė Shinya Wanajo Yuichiro
Sekiguchi Nobuyuki Nakamura Hajime Tanuma Izumi Murakami Properties of Kilonovae from Dynamical
and Post-merger Ejecta of Neutron Star Mergers The Astrophysical Journal 852 109 (2018)
32 国際会議プロシーディングス
(1) Takayuki Nakajima Kunihiro Okada Michiharu Wada Vladimir A Dzuba Marianna S Safronova Ulyana I
Safronova Noriaki Ohmae Hidetoshi Katori Nobuyuki Nakamura Visible spectra of highly charged
holmium ions observed with a compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics
Research Section B 408 118-121 (2017)
(2) Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectra of S IX and S X relevant to solar
coronal plasmas Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408 34-37 (2017)
(3) Safdar Ali Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet spectroscopy of highly charged xenon and barium with a
compact electron beam ion trap Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 408
122-124 (2017)
(4) Naoki Numadate Hirofumi Shimaya Takuya Ishida Kunihiro Okada Nobuyuki Nakamura Hajime Tanumaa
Solar wind charge exchange in laboratory ndash Observation of forbidden X-ray transitions Nuclear Instruments
and Methods in Physics Research Section B 408 114-117 (2017)
(5) Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue IzumiMurakami NobuyukiNakamura Population trapping The mechanism
for the lost resonance lines in Pm-like ions Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B
408 16-20 (2017)
(6) Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions Journal of Physics Conference Series 876 012019 (2017)
29
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
33 解説論文紹介記事報告書等
(1) 米田仁紀ldquo高強度ハード X 線場では何が期待できるかrdquoX 線分析の進歩４８p87-92日本分析
化学会編アグネ技術センター 東京 (2017)
(2) 米田仁紀X 線自由電子レーザーSACLA を用いた量子光学研究日本結晶学会誌 59 34-38 (2017)
(3) Henrik Tuumlnnermann and Akira Shirakawa Error signal generation for coherent combining using Baysian
filters レーザー学会第 511 回研究会報告「ファイバーレーザー技術」RTM-17-38 (2017)
(4) 武者満超高感度レーザー干渉計を用いた重力波の直接検出電気情報通信学会 C J101-C No1 1-8
2017 年
(5) 戸倉川正樹 藤田慧祐 Christian Kraumlnkel「2017 年 日本の光学研究」2 μm 帯超短パルス固体レーザ
ーカーレンズモード同期 TmSc2O3 レーザー光学 第 47 巻 第 6 号8 2018 年
30
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
34 博士論文修士論文卒業論文
(1) 修士論文「レーザーガス化分光法の開発」井上 智也2018年3月
(2) 修士論文「強磁場下でのレーザープラズマ実験による実験室天文学研究」小沼 杏奈2018年3月
(3) 修士論文「超広帯域液晶空間変調器を用いたアト秒パルスレーザーの開発」鈴木 知基2018年3
月
(4) 卒業論文「ベッセルビームを用いた高アスペクトナノホール加工法の開発」飯田 浩祐2018年3月
(5) 卒業論文「CO2レーザーを用いたレーザーダメージマネージメントの研究」三村 幸祐2018年3月
(6) 卒業論文「レーザーを用いたアーク放電制御の研究」宮崎 涼2018年3月
(7) 修士論文「フォトニック結晶ファイバーによる高出力パルスファイバーレーザーの研究」八木澤大
希2018年 3月
(8) 修士論文「高出力超短パルスレーザー用 YbCaF2-LaF3 セラミックの研究」山角謙太郎2018年 3
月
(9) 卒業論文「Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究」池田真由2018年 3月
(10)卒業論文「新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発」小林祐樹2018年 3月
(11)卒業論文「マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザーの選択的モード励振およびモード解析」
梯 太郎2018 年 3月
(12)卒業論文「音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期」成富未夢人2018年 3
月
(13)修士論文「ファイバラマンレーザーを用いた 2波長励起システムによる 810nm帯 TmZBLANファイバ
MOPAの高効率化」久保貴司2018 年 3月
(14)修士論文「ファブリペロー共振器を用いた広帯域光周波数基準の開発と評価」山口弥生2018年
3月
(15)修士論文「DECIGO用ヨウ素安定化レーザーの短期周波数安定度の向上」下奥あゆ美2018年 3月
(16) 卒業論文「中赤外分光を目的とした平面回折格子分光器の製作」石井知広2018年 3月
(17)卒業論文「FPGA を用いたレーザー強度安定化石井智幸2018年 3月
(18)卒業論文「ヨウ素安定化レーザーの残留強度変調抑制」大塚俊介2018年 3月
(19)修士論文「波長 1610 nm ErYb全ファイバーMOPAの開発とそれを用いた in band 励起 Tm3+Sc2O3レ
ーザー」藤田 慧祐2018年 3月
(20)卒業論文「TmLu2O3励起用 波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの開発」 鈴木 杏奈 2018
年 3月
(21)卒業論文「音響光学変調器を用いた Q スイッチ Tm ファイバーレーザーの開発」 原田 有生201
年 3月
31
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(22)博士論文「光周波数コムを用いた高精度レーザー分光計の開発」渡邊直登2018 年 3月
(23)博士論文「光マイクロトラップアレー中の冷却リュードベリ原子を用いた量子シミュレータ」田村
光2018年 3月
(24)博士論文「Li 原子-Ca+イオン混合系における原子-イオン間非弾性散乱の研究」齋藤了一2018 年
3月
(25) 修士論文「Rb原子のリドベルグ状態励起用周波数安定化レーザーの開発」豊沢一海2018 年 3月
(26)修士論文「極低温原子気体を用いた弾性衝突過程によるイオンの冷却の観測」笹川瑞樹2018年 3
月
(27)修士論文「高フィネス ULE 共振器を用いた波長 729nmの半導体レーザーの狭窄化」中井良輔2018
年 3月
(28)卒業論文「周波数安定化 420nm青色半導体レーザーの開発」高瀬直美2018年 3月
(29)卒業論文「欠損の無い単一原子アレー形成の為の最適経路探索プログラムの開発」西本捺美2018
年 3月
(30)卒業論文「Rb原子と光子の強結合に向けた DBRレーザーの線幅狭窄化」川田春菜2018年 3月
(31)卒業論文「少数光子非線形効果の観測に向けた Rb原子の磁気光学トラップの作製」孫東根2018
年 3月
(32)卒業論文「Delay-line法によるレーザーの周波数オフセットロックと線幅の評価」高橋圭太2018
年 3月
(33)卒業論文「光ファイバーチップによる光ピンセットの研究」大草聖也2018年 3月
(34)卒業論文「非調和振動による表面吸着粒子の移送」木村沙織 2018年 3月
(35)修士論文「電子ビームイオントラップの開発に向けた高温超伝導コイルの製作」玉井駿宏2018年
3月
(36)修士論文「タングステンイオンの可視極端紫外領域発光線の観測」三田百恵2018 年 3月
(37)修士論文「4f開殻重元素イオンにおける微細構造間磁気双極子遷移の観測と同定」村田隼一2018
年 3月
(38)卒業論文「クリプトンイオンの可視領域発光線の観測」堅田龍之介2018年 3月
(39)卒業論文「電子－多価イオン衝突における共鳴励起過程の観測」児玉龍之介2018年 3月
(40)卒業論文「二電子性再結合からのＸ線観測」市東佑介2018 年 3月
(41)卒業論文「金多価イオン発光線の観測」鈴木健人2018年 3月
32
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
35 国際会議 発表
(1) H Yoneda High energy density sciences activities with high power lasers in Asia 10th International
Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications(IFSA2017) Saint Malo France 11 Sep 2017
(Keynote speech)
(2) H Yoneda Hard X-ray coherent photonicsShanghai-Tokyo Advanced Research Symposium on Ultrafast
Intense Laser Science Dunhuang China 28 May 2017 (Invited)
(3) H Yoneda Hard X-ray coherent photonics with high energy density matter created by intense XFEL laser
International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 10 April 2017 (Invited)
(4) Y Michine and H Yoneda Production of periodic density modulation in high density gas with
ozone-assisted absorption International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(5) T Suzuki S Rakesh M Yamashita and H Yoneda Sub-femtosecond pump-probe measurement for
WDM dynamics of Bi International Workshop on Warm Dense Matter Vancouver Canada 11 April
2017
(6) Y Michine and H Yoneda Formation process of ozone assisted gas grating The 6th Advanced Lasers and
Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan 18 April 2017
(7) T Suzuki M Yamashita and H Yoneda Optical pulse compression of supercontinuum using spatial light
modulator available for UV-NIR The 6th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPSrsquo17) Yokohama Japan
18 April 2017
(8) Y Michibata and A Shirakawa 1120 nm high-power fiber source for 1178 nm fiber Raman amplifier pumping
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(9) D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier using a laser diode as the
seed source Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(10)E Jo K Iwata H Tuumlnnermann and A Shirakawa Combining efficiency in divided pulse amplification
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(11)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Sub-100 fs mode-locked Yb3+-doped
CaF2 laser using single-walled carbon nanotube Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama
Japan Apr 18 2017
(12)K Yamakado S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Yb-doped CaF2-LaF3 ceramic laser
Advanced Lasers and Photon Sources 2017 Yokohama Japan Apr 18 2017
(13)N Yokoshima S Kitajima A Shirakawa S Y Choi and F Rotermund Single-walled carbon nanotube
mode-locked Yb3+-doped CaF2 laser Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18
2017
33
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(14)K Iwata E Jo H Tuumlnnermann and A Shirakawa Phase and combining efficiency in divided pulse
amplification Conference on Lasers and Electro-Optics 2017 San Jose USA May 18 2017
(15)A Shirakawa S Kitajima K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high power
ultrashort pulse lasers The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Techonology (PACRIM 12)
Waikoloa Hawaii USA May 22 2017
(16)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Delay line coherent pulse stacking of a symmetric mode-locked pulse train
Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26 2017
(17)S Kitajima A Shirakawa K Ueda and H Ishizawa Femtosecond mode-locked Yb3+-doped CaF2-LaF3
ceramic laser Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich Germany June 26
2017
(18)Y Kurosu H Tuumlnnermann and A Shirakawa Mode analysis in phase-locked multi-core photonic crystal
fiber laser by interference method Conference on Lasers and Electro-Optics EuropeEQEC 2017 Munich
Germany June 26 2017
(19)H Tuumlnnermann and A Shirakawa Coherent pulse stacking with delay lines Conference on Lasers and
Electro-Optics Pacific Rim OECC amp PGC 2017 Singapore Aug 1 2017
(20)A Shirakawa and Y Michibata 1120 nm high-power ytterbium-Raman fiber sourcerdquo The 24th Congress of
the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo Japan Aug 22 2017
(21)S Kitajima T Matsumoto A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani ldquoMode-locked YbLu2O3 ceramic laser
at two different wavelengthsrdquo The 24th Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) Tokyo
Japan Aug 24 2017
(22)A Shirakawa S Kitajima K Yamakado K Ueda and H Ishizawa Yb3+-doped CaF2-LaF3 ceramics for high
power ultrashort pulse lasers The 25th International Conference on Advanced Laser Technologies (ALTrsquo17)
Busan Korea Sep 14 2017 (invited)
(23)D Yagisawa and A Shirakawa SRS-suppressed photonic bandgap fiber amplifier Advanced Solid-State
Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan Oct 2 2017
(24)S Kitajima H Nakao A Shirakawa H Yagi and T Yanagitani CW performance and temperature
observation of YbLu2O3 ceramic thin-disk laser Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2017 Nagoya Japan
Oct 2 2017
(25)A Shirakawa and H Tuumlnnermann Design for evanescently-coupled multicore fiber laser beyond
self-focusing limit International Conference on Extremely Light (ICEL) 2017 Szeged Hungary Nov 8
2017
(26)S Kitajima A Shirakawa H Yagi T Yanagitani CW and mode-locked high power YbLu2O3 ceramic laser
13th Laser Ceramics Symposium (LCS 2017) Fryazino Russia Dec 6 2017 (invited)
34
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(27)S Kitajima and A Shirakawa Kerr-lens mode-locked YbLu2O3 ceramic thin-disk laser CIAiS International
Symposium 2018 Tokyo Mar 8 2018
(28)A Shirakawa and H Tuumlnnerman Coherent beam combining for power scaling of fiber lasers The 10th Asian
Symposium on Intense Laser Science (ASILS10) Sharjah UAE Mar 12 2018 (invited)
(29)S Tokita K Iyama X Guo K Yoshii M Okamoto T Kawashima K Fujioka K Tsubakimoto N
Miyanaga R Kodama H Nishioka and J Kawanaka ldquoDevelopment Status of GENBU laserrdquo 10th
International HEC-DPSSL Workshop Noboribetsu Japan 23-26 May 2017
(30)M Tokurakawa E Fujita C Kraenkel Sub-120fs Kerr-lens mode-locked TmSc2O3 laser at 21 μm
wavelength range 18th ICLO 2018 StPetersburg Russia 4-8 June (2018) (invited)
(31)E Fujita Y Mashiko M Tokurakawa 8 W Narrow-Linewidth Linearly-Polarized 1610 nm ErYb All Fiber
MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CJ-P20 Munich Germany (2017)
(32)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 Single Crystal Laser
In-band Pumped by a 1611nm ErYb Fiber MOPA CLEOEurope-EQEC 2017 CA-53 Munich Germany
(2017)
(33)M Tokurakawa Y Mashiko E Fujita A Suzuki and C Kraumlnkel Kerr-lens Mode-locked Tm3+Sc2O3 laser
at 21 μm wavelength range ASSL2017 ATh3A2 Nagoya Japan (2017)
(34) MMusha Frequency-stabilized lasers and their applications Ginzburg Centennial Conference on Physics
2017 Moscow Russia May 30 2017 (invited)
(35) ASuemasa AShimo-oku KNakagawa MMusha Developments of highly frequency and intensity stabilized
lasers for space gravitational wave detector DECIGO Conference on Lasers and Electro-optics Europe 2017
(CLEO-Europe 21017) Munich Germany Jun 29 2017
(36)Kenichi Nakagawa Quantum simulator with cold Rydberg atoms in micro trap arrays 1st-Asia-Pacific
Workshop on Trapped Quantum Systems Zhuhai China 20171209 (invited talk)
(37)H Tamura T Yamakoshi and K Nakagawa Towards quantum simulation of Ising spins using cold Rydberg
atoms in microtrap arrays The 24th Congress of the International Commission for Optics Tokyo 2017824
(38)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals of ultracold atomic wave packets in an
amplitude-modulated parabolic optical lattice The 24th Congress of the International Commission for Optics
Tokyo 2017824
(39)Hikaru Tamura Tomotake Yamakoshi Kenrsquoichi Nakagawa Observation of spatially ordered Rydberg
excitation in an one-dimensional optical microtrap array International Conference on Laser Spectroscopy
2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
(40)T Yamakoshi and S Watanabe Quantum revivals in amplitude modulated lattices International Conference
on Laser Spectroscopy 2017 (ICOLS2017) Arcachon France 201773
35
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(41) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions Cold Molecular Ions workshop Les Houches France 20175 (invited)
(42) R Saito T Mukaiyama Characterization of charge-exchange collisions between ultracold 6Li atoms and
40Ca+ ions International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions Cairns Australia20177
(43)H Tanji-Suzuki Naoki Yamazaki Akihiko Sakurai and Yoshiki Matsuyama Inducing photon-photon
interaction with ultracold atoms in an optical cavitiy The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo Nov 1 2017
(44)K M Shafi W Luo R R Yalla M Morinaga K Hakuta K Iida E Tsutsumi and A Miyanaga Single
Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature The Irago Conference 2017 Chofu Tokyo
Nov 2 2017
(45)Makoto Morinaga Guiding of Wave with Opaque Masks 3rd International Conference on Microwave and
Photonics (ICMAP 2018) Dhanbad India Feb 10 2018
(46)Safdar Ali Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura Emission line spectra of the 2s-2p transitions of S VIII-S
XIII in the extreme ultraviolet region 160ndash300 A 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(47)Masashi Monobe Daiji Kato Nobuyuki Nakamura Measurements of time-resolved EUV spectra for studying
the population kinetics in an electron beam ion trap plasma 30th International Conference on Photonic
Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(48)Takashi Tsuda Erina Shimizu Safdar Ali Hiroyuki Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami Hirohisa Hara
Tetsuya Watanabe Nobuyuki Nakamura Resonant excitation of highly charged Fe ions observed with a
compact electron beam ion trap 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions
(ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(49)Shunichi Murata Takayuki Nakajima Marianna Safronova Ulyana Safronova and Nobuyuki Nakamura
Visible M1 transitions in 4f open shell heavy ions observed with an electron beam ion trap 30th International
Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(50)Daiji Kato Hiroyuki A Sakaue Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Collisional-radiative model for
EUV spectra of Pm-like ions in EBIT 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(51)Momoe Mita Hiroyuki A Sakaue Daiji Kato Izumi Murakami and Nobuyuki Nakamura Extreme ultraviolet
spectra of multiply charged tungsten ions 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic
Collisions (ICPEAC XXX) July 28 (2017)
(52)Emma Sokell Safdar Ali John Sheil Hiroyuki Kato Nobuyuki Nakamura CoBIT Spectroscopy of Mo and Y
ions relevant to beyond EUV source development 30th International Conference on Photonic Electronic and
Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31 (2017)
36
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(53)Jiaoxia Yang Xiaobin Ding Rui Sun Fumihiro Koike Izumi Murakami Daiji Kato Hiroyuki Sakaue
Nobuyuki Nakamura Chenzhong Don Theoretical study on the soft X-ray spectra of E1 transition of W LV
ion 30th International Conference on Photonic Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) July 31
(2017)
(54)Nobuyuki Nakamura EUV spectra of highly charged ions observed with a compact electron beam ion trap
EUV Litho 2017 Source Workshop Nov 7 (2017) (invited)
36 国内会議 (学会シンポジウムワークショップ研究会等)
(1) 米田仁紀固体密度内殻電子励起イオンプラズマ状態を用いた新しいハード X 線フォトニクス研究
プラズマコンファレンス 2017姫路兵庫2017 年 11 月 21 日(招待講演)
(2) 米田仁紀Ｘ線自由電子レーザー励起ハード X 線レーザーが拓く新しいフォトニクス研究超高速
エレクトロニクス研究会調布東京20171117(招待講演)
(3) 米田仁紀X線レーザー発振とその応用研究 レーザー夏の学校 2017 札幌北海道2017107（招
待講演）
(4) 道根百合奈米田仁紀高強度レーザー用超高エネルギー耐力回折光学系の開発プラズマコンフ
ァレンス2017姫路2017年11月21日
(5) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一矢橋牧名自由－束縛電子型ハ
ードX線レーザーの実現日本物理学会第73回年次大会(2018年)」野田3222018
(6) 米田仁紀 道根百合奈初期条件を高精度化させたオゾン回折光学素子の高効率化日本物理学会第
73回年次大会(2018年)野田3232018
(7) 米田仁紀 道根百合奈 鈴木知基 小沼杏奈 近藤茂 犬伏雄一 矢橋牧名 ブラッグ回折型ハー
ドX線レーザーの研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1242018
(8) 道根百合奈 米田仁紀 超高エネルギー耐力オゾン回折光学素子の制御性向上の研究 レーザー学
会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(9) 飯田 浩祐 道根百合奈 米田仁紀 ベッセルビームを利用した高アスペクトナノメーター加工の
研究 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1252018
(10)鈴木 知基米田 仁紀山下 幹雄 超広帯域液晶空間光変調器を用いた紫外―可視―近赤外域ア
ト秒パルスレーザーの開発 レーザー学会学術講演会第 38 回年次大会 京都1262018
(11)白川晃エバネッセント結合マルチコアファイバの位相同期レーザ動作光通信インフラの飛躍的
な高度化に関する時限研究専門委員会（EXAT）研究会札幌2017 年 8 月 31 日（招待講演）
(12)北島将太朗中尾博明白川晃八木秀喜柳谷高公「YbLu2O3 セラミック薄ディスクレーザ」
第 78 回応用物理学会秋季学術講演会5p-C14-12福岡2017 年 9 月 5 日
37
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(13)Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaError Signal Generation for Coherent Combining using Bayesian
Filtersレーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(14)Ei Jo Koji Iwata Henrik Tuumlnnermann and Akira ShirakawaNonlinear effects in divided pulse amplification
レーザー学会第 511 回研究会「ファイバーレーザー技術」名古屋2017 年 11 月 10 日
(15)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公YbLu2O3 セラミックを用いた高出力超短パルスレーザ
ーの開発超高速光エレクトロニクス（UFO）研究会第 3 回研究会調布2017 年 11 月 17 日
(16)Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaPhase Control in Temporal Coherent Beam Combining第 10 回文部
科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(17)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公モード同期 YbLu2O3 セラミック Thin-disk レーザー第
10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
京都2018 年 1 月 23 日
(18)八木澤大希白川晃可飽和吸収体を用いたマルチコアファイバーレーザーの in-phase モードパルス
動作第 10 回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポ
ジウム京都2018 年 1 月 23 日
(19)Ei Jo Henrik Tuumlnnermann Akira ShirakawaGain saturation in divided pulse amplification第 10 回文部科
学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都2018
年 1 月 23 日
(20)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3 セラミック薄ディス
クレーザーレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会京都2018 年 1 月 24 日
(21)チュナマンヘンリク白川晃Coherent Pulse Stackingレーザー学会学術講演会第 38 回年次大会
京都2018 年 1 月 26 日（招待講演）
(22)白川晃ファイバーレーザの高出力化のためのコヒーレントビーム結合レーザ協会第 180 回研究
会 ファイバーレーザ技術 ～光源計測加工～調布2018 年 2 月 8 日（招待講演）
(23)北島将太朗白川晃八木秀喜柳谷高公Kerr レンズモード同期 YbLu2O3セラミック薄ディスク
レーザー第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(24)梯太郎黒須雄太Henrik Tuumlnnermann白川晃マルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー
の選択的モード励振および モード解析第 18 回レーザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月
2 日
(25)成富未夢人白川晃音響光学変調器を用いたファイバーレーザーの能動モード同期第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(26)小林祐樹白川晃新材料研究のための波長可変チタンサファイアレーザーの開発第 18 回レーザ
ー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
38
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
(27)池田真由北島将太朗白川晃Yb 添加 Ba(ZrMgTa)O3セラミックレーザーの研究第 18 回レー
ザー学会東京支部研究会平塚2018 年 3 月 2 日
(28)藤田 慧祐鈴木 杏奈戸倉川 正樹「1611nm ファイバーレーザー励起カーレンズモード同期
TmSc2O3 レーザーの開発」第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術
研究会2018 年 3 月 東海大学湘南キャンパス
(29)鈴木 杏奈戸倉川 正樹｢TmLu2O3 レーザー励起用波長 1629 nm ラマンファイバーレーザーの
開発｣第 18 回レーザー学会東京支部研究会電気学会 光量子デバイス技術研究会2018 年 3 月 東
海大学湘南キャンパス
(30)戸倉川 正樹「波長 2μm 帯 Tm 添加固体ファイバーレーザーの開発」光量子デバイス技術委
員会電気学会 記念講演会 研究会奨励賞 東京 2017 年 9 月 29 日（招待講演）
(31)下奥あゆ美末正有中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(92)安定化光源
日本物理学会 2018 年春季大会東京理科大2018 年 3 月 25 日
(32)久保貴志梶川詠司竹内裕一河野健太武者満誘導ラマン散乱を用いた 2 波長励起システム
による 10 nm帯 TmZBLANファイバ MOPAの高効率化第 38回レーザー学会京都市勧業館みやこめ
っせ2018 年 1月 25 日
(33)梶川詠司久保貴志武者満希土類添加 ZBLANファイバを用いた高効率ファイバ増幅器第 10回
文部科学省「最先端の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都
大学2018 年 1月 23 日
(34)松阪佳奈山口弥生武者満広帯域高安定光周波数基準の精密配信第 10回文部科学省「最先端
の光の創世を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム京都大学2018 年 1 年 23
日
(35)赤見恵末正有武者満電気光学偏向器を用いた衛星捕捉システム第 18回宇宙科学シンポジウ
ム宇宙科学研究所 2018 年 1月 5日
(36)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための安定化光源第 18 回宇宙科学シン
ポジウム宇宙科学研究所2018年 1月 5日
(37)赤見恵末正有武者満音響光学偏向子を用いた衛星ポジショニングシステムの開発第 61回宇
宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10年 26日
(38)下奥あゆ美末正有武者満宇宙重力波検出器 DECIGOB-DECIGO のための高出力高安定光源の
開発第 61回宇宙科学技術連合講演会朱鷺メッセ2017年 10月 26日
(39)赤見恵末正有武者満スペース重力波アンテナ DECIGO 計画(86)音響光学素子を用いた衛星捕
捉システムの開発日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017 年 9月 14日
(40)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満スペース重力波アンテナ DECIGO計画(85)安定化光源
日本物理学会 2017年秋季大会宇都宮大学2017年 9月 14日
(41)末正有下奥あゆ美中川賢一武者満宇宙重力波検出器 DECIGO のための周波数強度安定化光
39
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
源の開発第 78回応用物理学会秋季学術講演会福岡国際会議場2017年 9月 5日
(42)下奥あゆ美 末正有赤見恵大塚俊介武者満DECIGO のための安定化光源と衛星位置決定技術
の開発 16th DECIGO Workshop 京都大学 2017年 11月 12日
(43)梶川詠司久保貴志 竹内裕一 武者満 小川和彦 813 nm Tm3+ZBLAN ファイバーMOPA の 2 波長
励起 第 65回応用物理学会 早稲田大学 2017年 3月 17日
(44)中川賢一田村光山越智健冷却リュードベリ原子を用いたプログラマブル多体系量子シミュレ
ータ日本物理学会第 73 回年次大会2018 年 3 月 25 日
(45)渡邉直登武者満中川賢一光周波数コムを用いたアセチレン分子の二重共鳴分光日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 23 日
(46)田村光山越智健中川賢一リドベルグ原子を用いたスピン系量子シミュレーション日本物理
学会 2017 年秋季大会2017 年 9 月 22 日
(47)田村光山越 智健中川 賢一単一リドベルグ原子アレーを用いたスピン系量子シミュレー ショ
ン第 14 回原子分子光科学(AMO)討論会電気通信大学2017 年 6 月 30 日
(48)振幅変調された光格子および調和トラップ中での安定な回帰波束 山越智健 渡辺信一 日本物理学
会 2017 年秋季大会2017 年 9 月
(49)横田大地中村信行田沼肇関口雄一郎和南城伸也坂上裕之加藤太治村上泉Gediminas
Gaigalas田中雅臣 レーザー誘起ブレークダウン分光分析装置の立ち上げ 原子衝突学会第 42 回
年会 42986
(50)村田隼一中島貴之Marianna S SafronovaUlyana I Safronova中村信行 4f 開殻重元素イオ
ンの可視域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(51)近藤丈洋村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステン多価イオンの未同定発光線の探索
原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(52)加藤太治田中雅臣Gediminas Gaigalas和南城伸也関口雄一郎中村信行田沼肇坂上裕
之村上泉 連中性子星合体の r-process 元素によるオパシティの理論計算 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 8 日
(53)木村直樹和田道治岡田邦宏加藤英俊中村信行大前宣昭香取英俊 冷却多価イオン生成に
向けたイオントラップ装置の開発とその機能試験 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(54)玉井駿宏寺西若葉坂上裕之柳長門中村信行 無冷媒電子ビームイオントラップのための高温
超伝導コイルの製作 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(55)三田百恵村上泉加藤太治坂上裕之中村信行 タングステンイオン W VII-XIV の可視EUV
領域発光スペクトルの観測 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 8 日
(56)寺西若葉渡邉裕文櫻井誠中村信行 Tokyo electron beam ion trap の X 線観測による状態診
40
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
断 原子衝突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(57)物部将士加藤太治中村信行 準安定状態へのポピュレーショントラップの時間発展計測 原子衝
突学会第 42 回年会 2017 年 9 月 9 日
(58)中村信行櫻井誠渡邉裕文 Status of the Tokyo Electron Beam Ion Trap 原子衝突学会第 42 回
年会 2017 年 9 月 9 日
(59)阿久津卓土 沼舘直樹 島田健人 山田陽平 田沼肇 中村信行 関口雄一郎 和南城伸也 坂上裕之
加藤大治 村上泉 田中雅臣 中性子星合体による重元素合成の基礎研究としての多価イオン電荷交
換分光 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(60)木村直樹 和田道治 岡田邦宏 加藤英俊 中村信行 大前宣昭 香取秀俊 多価イオン共同冷却実
験に向けたイオン生成と捕捉 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(61)物部将士 加藤太治 中村信行 プロメチウム様イオン発光スペクトルの時間発展計測 日本物理学
会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21 日
(62)津田峻志 清水恵理奈 Safdar Ali 坂上裕之 加藤太治 村上泉 原弘久 渡邊鉄哉 中村信行 鉄多
価イオン 電子衝突における共鳴励起過程の観測 II 日本物理学会 2017 年秋季大会 2017 年 9 月 21
日
(63)村田隼一 中島貴之 Mariana S Safronova Ulyana I Safronova 中村信行 4f 開殻重元素イオン
の可視域発光スペクトルの観測 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効
果によるプラズマ科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
(64)Safdar Ali 加藤弘行 中村信行 電子ビームイオントラップによるランタノイドイオンの EUV ス
ペクトル測定 「原子分子過程研究と受動能動分光計測の高度化のシナジー効果によるプラズマ
科学の展開」研究会 2017 年 12 月 21 日
41
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
37 表彰
(1) 丹治はるか文部科学大臣表彰若手科学者賞「光共振器を用いた原子と光の量子制御に関する研究」
2017年4月
(2) 道根百合奈レーザー学会優秀論文発表賞「ナノ秒 kJ レーザー用高耐力回折光学素子でのビー
ム制御」2017年 5月
(3) 玉井駿宏原子衝突学会第 42回年回優秀ポスター賞「無冷媒電子ビームイオントラップのため
の高温超伝導コイルの製作」2017年9月
(4) 道根百合奈第 24回レーザー夏の学校最優秀ポスター賞2017 年10 月
(5) 道根百合奈 最先端融合科学イノベーション教育研究コンソーシアム(CIAiS)Best Poster
Award2018年3月
42
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
182-8585 東京都調布市調布ヶ丘１－5－１
TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
httpwwwilsuecacjpjindexhtml
4 講演会セミナー研究会
41 講演会
レーザー新世代研究センター客員教授講演会(2017 年 12月 15日)
(1) 柳谷高公（神島化学工業(株) 技術本部セラミックスグループ）「異方性結晶原料粉末の配向成形」
(2) 川嶋利幸（浜松ホトニクス（株）産業開発研究センター）「次世代パワーレーザーと産業応用」
42 コヒーレント光科学セミナー
(1) John M Doyle (Harvard University)rdquoCold Polyatomic Molecules Laser Cooling and
Spectroscopyrdquo 2017年 4月 4日
(2) 内田悠介（宇宙研東大）「半導体コンプトンカメラによる高感度軟ガンマ線検出器と偏光の測定」
2017年 10月 20 日
(3) Pengfei Wang (Harbin Engineering University China)ldquoCompound glass the key to open mid-IR
windowsrdquo 2017年 11月 8日
(4) Nguyen Duy Vy (Ton Duc Thang University Vietnam)rdquoExciton-polaritons Bose-Einstein
condensation and lasing at high temperaturerdquo 2018年 2月 2日
(5) Jean-Francois Bisson (University of Moncton Canada)ldquoNanostructured materials for
high-power lasersrdquo 2018年 2月 23日
43
電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
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TEL 042-443-5711 FAX 042-485-8960
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電気通信大学 レーザー新世代研究センター 年次報告書(平成 29年度)
2018 年 10月 発行
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![[1]: 東京大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 [2]: 東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻 [3]: 東北大学大学院理学研究科惑星プラズマ・大気研究センター](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/56814cb5550346895db9be2e/1-2-56814cb5550346895db9be2e.jpg)
