月刊OPTRONICS

アト秒パルス研究の最新動向

東京理科大学　渡部 俊太郎

　1980年後半から90年代初めの超短パルス技術の進展はチャープパルス増幅を通して高出力レーザーと融合し，超高光電場の発生を可能とした。特にテーブルトップレーザーで原子内電場をはるかに越える光電場が可能となった。このことにより高次高調波の発生やトンネルイオン化などの高次非線形物理が急速に発展した。このことはまた更なる短パルス化をもたらし，パルス幅はついにアト秒領域へと突入した。光のパルスを電場の包絡線（の2乗）で定義する限り，パルス幅は光の1サイクルにより制限され，短パルスの極限は短波長の極限そのものとなるからである。・・・(続きは本誌で)

高強度アト秒パルス発生：単一パルス化・短波長化を目指して

（独）理化学研究所　高橋 栄治，鍋川 康夫，緑川 克美

アト秒量子ダイナミクスの理論

東京大学　石川 顕一

　高強度（>1014 W/cm2）のフェムト秒レーザーを用いて，トンネル電離（レーザー場でゆがめられたポテンシャルを電子がトンネルすることによるイオン化）・高次高調波発生（波長変換によって高次の倍波が発生する現象）などの高強度場現象が，活発に研究されるようになった。トンネル電離ではアト秒の時間幅の電子波束が生まれる。これがレーザー場で振られ，親イオンと再結合する際に発生するのが高次高調波である。2001年には，高次高調波発生によりアト秒光パルスの発生が初めて報告された。それ以来，アト秒の電子波束や極端紫外・軟X線パルスを用いて，原子・分子中の電子の超高速運動を研究する新しい分野（アト秒科学）が進展してきた。・・・(続きは本誌で)

光パラメトリック増幅レーザーによる搬送波包絡線位相敏感X線高次高調波発生：X線アト秒パルス発生へ

東京大学　石井 順久／東京理科大学　渡部 俊太郎

　レーザーは1960年にT. H. Mainmanにより発明されているが，発明されたレーザーはフラッシュランプを用いて励起しており，レーザー光の持続時間はマイクロ秒（10ﾐ6秒）のオーダーであったと考えられる1）。短い持続時間を持つ光を光パルスといい，この光パルスの時間幅はレーザーの発展と共により短くなっていった。1970年代には光パルス幅はピコ秒（10ﾐ12秒）を切り，エレクトロニクスで生成可能な時間幅より短くなり，さらにフェムト秒（10ﾐ15秒，fs（femtosecond））に達するようになった。フェムト秒の時間幅を持つレーザー光源が容易に使用可能となり，フェムト秒パルスを用いた超高速分光がさかんに行われるようになった。・・・(続きは本誌で)

分子からの高次高調波発生とアト秒ダイナミクスへの展開

東京大学　板谷 治郎

アト秒精度で分子の波を制御する

分子科学研究所　香月浩之，大森賢治

　「波動と考えられていた光が粒子としての性質を持つならば，粒子と考えられていた電子も波動の性質を持つのではないか？」―de Broglieによって提唱された電子波という概念は，その後あらゆる物質を含んだ物質波という概念に拡張され，量子力学の発展にも多大な寄与をもたらした。現在では大半の科学者が，物質の持つ波動と粒子という二重性を受け入れていると思われる。
　残念ながら，我々が通常目にする巨視的な物体では，その状態を記述する物質波の波長はあまりにも短く，波としての性質を日常生活の中で直接知覚することはできない。しかしながら，ナノメートル（10^-9 m）・フェムト秒（10^-15 s）といった微視的なスケールが重要となる分子の世界ではそれが顕著に現れる。気相中に存在する孤立分子の運動を正確に記述するためには，量子力学を用いた波動関数による状態の記述は必要不可欠なものである。・・・(続きは本誌で)

光通信技術の基礎 −原点を見直し，将来を考える−　第4回　光コネクタ：光通信技術の発展を支えた研究開発の歴史

千葉工業大学　長瀬　亮

　わが国の通信ネットワークは全国津々浦々に張り巡らせた光ファイバケーブル網の上に成り立っている。この光ファイバケーブル網を構築し，通信網として運用するためには光ファイバ同士を接続するとともに，時には切り替えを行うことができる光コネクタが欠かせない。また，伝送・交換装置を始めとする大型の通信装置のインタフェースはほぼ全て光化されており，ビル内のこれら装置間の接続にも莫大な数の光コネクタが使用されている。
　光コネクタの技術は，光通信システムの黎明期から，電電公社電気通信研究所（現在のNTT研究所）においてシステム設計側からの要求に応える形で開発が進められ，その後もシステム屋と部品屋が緊密なチームワークを組んで光通信技術と共に発展を遂げてきた。・・・(続きは本誌で)

発明・特許のこぼれ話　第40回　自動販売機

SMK（株）　鴫原 正義

　　街中にも数多く設置されている自動販売機（以下自販機）は，歩きながらのどが渇いた時や，寒さや暑さをしのぎたい時などは嬉しいものです。一方で，未成年の飲酒･喫煙や偽硬貨問題などの社会問題を背負っている側面もあります。今回は，自動化や通貨判読の先駆的役割を担ってきたとも思える自販機の世界を追ってみました。
　世界最初の自販機とされるものは，アレクサンドリアの学者ヘロン（生没不詳）の書 ｢気体学｣ に書かれており，紀元前215年頃の寺院にも聖水自販機が置かれていたそうです。テコを利用し，硬貨を入れるとその重みで受け皿が傾くことで管路の蓋が開き，水が出てくる仕組みです。お賽銭を入れると寺院の有難い聖水が出てくるという訳です。・・・(続きは本誌で)

光技術者のための基礎数学　第28回　幾何学（VI）

職業能力開発総合大学校　河合　滋

(2) ガウス光学
　　一般の曲面は，式（11.103）で表されるが，この式を，次のような多項式として表現する。

通常の光学系は，z軸に対して回転対称であるから，式（11.163）の奇数次の項が存在しない。また，曲面の頂点が原点を通るようにすれば，定数項も存在しない。したがって，光学系の屈折面または反射面は，次式のように書き表すことができる。

　ここで，式（11.164）の右辺の第一項のみを考え，第二項以下の高次の項を無視すると，次式が得られる。・・・(続きは本誌で)

光技術の研究開発・特許動向II／技術別に見る最新情報　第160回　CIS系薄膜太陽電池(昭和シェル石油)

嶋本国際特許事務所　嶋本 久寿弥太

太陽電池の特許出願公開（国際出願・再公表を含む）の特許庁データを見ると，結晶型と薄膜型が主力となっているが，その中で他社工場の買収により太陽電池の本格生産に乗り出した昭和シェル石油株式会社（以下昭和シェル石油）に焦点を合わせてCIS系薄膜太陽電池の開発動向を探るものである。
　昭和シェル石油の1996年3月22日から2011年1月13日にかけての特許出願公開（含国際特許出願）は，95件に達しており，発明者の増加とともに，国際特許出願も28件となっている。・・・(続きは本誌で)

USA TODAY　第37回　大統領と大企業と教育と

Optomarketing　中島 和宏

　二月の中旬，日本各地が雪に見舞われた頃，シリコンバレーもまだ冬の雨季が明けず，周辺の山々の尾根に僅かながら冠雪が見られていた。
　そんな季節，オバマ米大統領の西海岸視察が行なわれた。これに合わせるように，インテル社は50億ドル（約4,000億円）を投資してアリゾナ州チャンドラーに最新のマイクロプロセッサ工場を建設，さらに米国内で新たに4,000人の新規雇用を実施する計画を明らかにした。今年初めに公表した，自社工場の新規あるいは拡張などに対する160億ドル（約1兆3,000億円）の予算の一部である。・・・(続きは本誌で)

光の総合技術展『OPTICS & PHOTONICS International 2011』

編集部

　　光技術の総合イベント「OPTICS & PHOTONICS International 2011」（4月20日〜22日@パシフィコ横浜）の開催が目前に迫った。展示会や特別セミナーの他，同時開催される多彩なシンポジウム等のプログラムも詳細が明らかになり，いよいよ「光業界のための総合イベント」の全容が見えてきた。詳細は本誌43ページの通りだが，ここでは会期中の見どころをお伝えする。・・・(続きは本誌で)

NEWS FLASH

▼NICTなど，マルチファイバ1本で109Tb/sの伝送実験に成功

▼NEC，シリコンフォトニクスを利用した超小型集積光スイッチを開発

▼古河電工，100Gb/sの高速伝送向け光部品を開発

▼富士通など，冷却不要の直接変調レーザで40Gb/sの光伝送に成功

▼NEC，火災現場におけるテラヘルツカメラの有効性を示す実証実験に成功

▼第14回光技術シンポジウム開催，シリコンフォトニクス研究が活発化

▼エドモンド・オプティクス・ジャパン，非球面製造設備を拡張

▼アタゴ，屈折率測定におけるJCSS認定の校正事業を開始へ

MARKET WATCH

▼成長に期待のかかるOLED市場
▼直管型LEDランプ市場，アメリカ地域を中心に躍進
▼液晶テレビ販売構成比，LEDモデルがCFLモデルを逆転
▼発光ダイオード輸出数量，14ヶ月連続のプラス
▼太陽電池モジュール生産実績，21ヶ月連続のプラス
▼民生用電子機器国内出荷金額，対前年同月比88.9%の1,889億円

CALENDAR

EVENTS

▼第120回記念微小光学研究会　微小光学30年とこれからの30年
▼光エレクトロニクス第130委員会　創立50周年記念シンポジウム
▼募集：第5回新画像システム・情報フォトニクス研究討論会
▼募集：17th MICROOPTICS CONFERENCE（MOC'11）

PRODUCTS INFORMATION

　東日本大震災で亡くなられた多くの方々のご冥福をお祈り申し上げるとともに，被災者の方々に心よりお見舞い申し上げます。我々は関東大震災や阪神・淡路大震災，また全土が焦土と化した先の敗戦すら乗り越えてきました。今回の未曾有の悲劇をも必ず乗り越えられると信じています。
　海外からの声をmsn産経ニュースより幾つか転載させていただきます。中国版のツイッターには，足止めされた通勤客が他の人の通行の妨げにならないよう階段の両脇に座って中央に通路を確保している写真が「（こうしたマナーの良さは）教育の結果。GDPの規模だけで得られるものではない」との説明付きで投稿され，これに対し「我々も学ぶべきだ」といった7万件以上の「つぶやき」があったそうです。環球時報は「日本人の冷静さに世界が感心」と一面見出しで報じました。
　ロシア紙ノーバヤ・ガゼータ（電子版）も，社会的秩序を失わずに助け合う日本人の姿を「日本には最も困難な試練に立ち向かうことを可能にする『人間の連帯』が今も存在している」と称え「第2次大戦直後の困難にも匹敵する」大災害でありながら「重要なのは，他の国ならこうした状況下で簡単に起こり得る混乱や暴力，略奪などの報道がいまだに一件もないことだ」と伝えました。
　ベトナムのメディアは「怒鳴り合いもけんかもない」「我々が学ぶべき多くのことが分かった」と伝え，バスや公衆電話を我慢強く待つ光景を挙げ「皆が冷静に秩序だって行動していた。こうした強さゆえに，日本人は世界で最も厳しい条件の国土で生き抜き，米国に並ぶ経済レベルを達成できたのだ」と報じています。
　インドの日本大使館前では国会議員や有識者，高僧が追悼集会を開き「日本は今回の大災害にも立ち向かう不屈の精神，回復力を持っている」と激励。インド紙ビジネスラインは日本出張中に被災したインド人技術者の「天井や壁が完全に崩れ落ちるような災害の中でも，すべての規律が保たれていた」との報告を載せ，その対応を称賛しました。
　米紙ニューヨーク・タイムズ（電子版）もコラムの中で，阪神大震災の際，商店の襲撃や救援物資の奪い合いが見られず，市民が勇気と団結，共通の目的の下に，苦境に耐えていた事に感嘆したとし「日本の人々には真に高貴な忍耐力と克己心がある」「これからの日々，日本に注目すべきだ。間違いなく学ぶべきものがある」と伝えました。
　英紙インディペンデント・オン・サンデーは１面トップで日の丸の赤い円の中に「がんばれ，日本。がんばれ，東北。」と日本語の大見出しを掲げ「死者は少なくとも1,700人，経済は大打撃，原発では爆発。だが日本は津波の被害から立ち上がろうと闘っている」と報じています。世界が我々の行動を見ています。

　今月号の特集は，光科学の最先端ともいえる「アト秒光パルスの研究最新動向」。企画していただいたのは東京理科大学の渡部俊太郎教授です。ご執筆者の皆様もお忙しい中を有り難うございました。

　光技術の総合イベント「OPTICS ＆ PHOTONICS International 2011」が4月20日（水）から22日（金）までの3日間，パシフィコ横浜で開催されます。「レーザーEXPO」を始めとした六つの展示会と特別セミナー，関連シンポジウム等を同時開催する一大イベントです。大震災に見舞われた我が国を光産業・技術で再興する！ 皆様方の積極的な参加をお願い申し上げます（詳細は今月号関連ページや弊社ウェブサイトでご覧下さい）。

編集長　川尻 多加志

次世代ディスプレイを実現するフレキシブル有機エレクトロニクス（仮）（敬称略）

▼総論‥‥山形大学　時任 静士
▼有機トランジスタ‥‥（独）物質・材料研究機構　塚越 一仁
▼室温焼結性銀ナノ微粒子を用いたプリンテッドエレクトロニクスへの展開‥‥山形大学　栗原 正人
▼量産プロセスのための塗布型有機半導体と絶縁膜材料の開発‥‥メルク（株）　川俣 康弥
▼フレキシブル有機ELディスプレイ‥‥NHK放送技術研究所　藤崎好英
▼プリンタブルエレクトロニクスを実現する印刷技術‥‥凸版印刷（株）　喜納　修

(都合により，内容に変更のある場合があります。)