レーザー光の特性、レーザー装置の構造を全く知らない方を対象とした基礎セミナーです。光とは？（光の波長、振幅、偏光）から始まり、自然光とレーザー光の発生原理と特性の違い、レーザーの基本構造と種類、ビーム光学の基礎（レーザー光の集光、回折限界、ビーム品質）、連続波（CW）レーザーとパルスレーザーの違い、レーザー装置の仕様表の見方など、知れば役立つベーシックな内容について実例を交えて紹介します。「光は電磁波である」といった程度の一般知識をお持ちの方なら、どなたでも理解できるよう平易に（数式を用いずに）説明します。

レーザー光は指向性・収束性・単色性に優れた特殊な性質を持った光であるが、レーザー光の性質や発信原理を理解するには、まず光の諸性質を理解する必要がある。本講演では、主に光の波動としての性質や、光が物質に入射した際に生じる現象に着目し、それら一つ一つを理解することを目的とする。特に、偏光・干渉・コヒーレンス・回折などの波動性に関する性質や屈折・透過・反射・吸収・発光・散乱などの物質に入射した際に生じる現象について詳しく解説する。これらの中には、身の回りで起こる現象も多く存在し、講演では実際に観察される事象と絡めて可能な限り平易な解説に努める。高校レベルの知識からスタートし、大学基礎レベルに対応するところを網羅的に解説する。

ラマン散乱は物質の分子振動スペクトルを光で検出する手法として広く使われている。しかし、ラマン散乱をイメージング計測に適用する場合、信号強度が微弱であるために信号取得に長時間を要することから、その応用が限られてきた。近年、誘導ラマン散乱(SRS)を用いることで高速にラマン散乱を検出しイメージングを行うSRS顕微法が大きく進展した。SRSは、2色の光と分子との相互作用のひとつであり、光の差周波と分子の振動周波数が一致するとき、高周波の光が減衰し、低周波の光が増幅される現象である。SRS顕微法では、2色のピコ秒パルスを用意し、一方に強度変調を施した後、合波して試料に集光する。集光点でSRSが発生すると、強度変調がもう一方に転写される。この転写された強度変調成分をロックイン検出することでSRS信号を得て、ビーム走査によりイメージングを行う。SRS顕微法は単一の分子振動周波数におけるラマン信号を高感度に検出し、高速な振動分光イメージングを実現することから、生体の無標識観察・同位体標識観察・ラマンタグ観察等の様々な応用がなされている。本講演では、SRS顕微法の基礎的な原理を説明したのち、SRS顕微法の様々な応用や、講演者が研究を進めてきた高速・多色SRS顕微鏡システムについて紹介する。

日本におけるレーザー製品に関する法規制は、厚生労働省が策定した「レーザー光線による障害防止対策要綱」が主である。経済産業省が主管する「消費生活用製品安全法（消安法）」の特別特定製品には「携帯用レーザー応用製品」が挙げられている。具体的な製品名はレーザーポインターである。これらにはJIS C6802「レーザー製品の安全基準」が引用されている。最新版は2014年版（平成26年9月22日改正）であり、IEC 60825-1:2014に準拠している。レーザー安全基準の変遷、その適用範囲、構成などについて、関連する基準、法規制と併せて平易に解説する。

本講演では、テラヘルツ波を用いた分光・計測応用のための基礎技術について解説する。近年、テラヘルツ波は、光と電波の中間領域の周波数（およそ0.1 ~ 10 THz）にあり、光学フォノンや分子間振動、気体分子ガスの吸収などが観測される。また誘電体などの非金属物質を比較的よく透過する。このような性質のため、物質内部の非破壊検査、産業製品の透視イメージング、ガス分析などの応用が期待されている。すでに様々な光源、検出器が開発されているが、それらを目的とする分光・計測対象に応用するには、その要素技術である光源、検出器、光学素子などについての基礎知識は欠かせない。本講演では、テラヘルツ波による分光計測手法の長所、短所を示すとともに、レーザー励起によるテラヘルツ波の発生および検出技術を中心にテラヘルツ分光に用いられる光源、検出器、光学素子の基礎について解説し、いくつかのテラヘルツ分光測定の実施例を示す。また分光計測以外のテラヘルツ波応用も含めた最近の研究例を紹介し、テラヘルツ波技術の現状を俯瞰し、将来展望を示す。

テラヘルツ放射顕微鏡は、独自に開発した手法で、電荷の動きを可視化する。これまでに様々な、実証を行い、幅広い分野で利用できることを示してきた。特に、本講演では、フォトルミネッセンス、μラマン、ケルビンプローブ顕微鏡、CV測定、ホール測定など、半導体開発に不可欠な、分析手法において、そのプラットフォームの一翼を担う、新しい情報提供分析機器としての、原理とその実力を示す。特に、重要なターゲットとして、ワイドギャップ半導体、半導体パッシベーション、ペロブスカイト・タンデム太陽電池について、多くの事例を紹介する。ワイドギャップ半導体として、GaN、SiC、Ga2O3、の表ポテンシャル、電荷タイプ非接触判断、欠陥評価などへの応用やタンデム太陽電池の深部電荷ダイナミクスおよびイメージングなど、その実力を示す。