JP3233957B2 - 極微小レーザー光源の形成方法とレーザー発振方法 - Google Patents
極微小レーザー光源の形成方法とレーザー発振方法Info
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H3/00—Production or acceleration of neutral particle beams, e.g. molecular or atomic beams
- H05H3/04—Acceleration by electromagnetic wave pressure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/168—Solid materials using an organic dye dispersed in a solid matrix
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、極微小光源の形成方
法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
新しい微粒子操作方法として物理・化学プロセス、エレ
クトロニクス等の諸分野において有用な極微小光源の形
成とその応用方法に関するものである。
法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
新しい微粒子操作方法として物理・化学プロセス、エレ
クトロニクス等の諸分野において有用な極微小光源の形
成とその応用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】レーザーを照射して微粒子を
捕捉（トラッピング）することは従来より知られてお
り、この発明の発明者らによって、このレーザー捕捉の
方法を、マイクロメーターオーダーの微粒子の非接触・
非破壊での自由な操作を可能とする方法として高度化す
ることが可能となってきている。
捕捉（トラッピング）することは従来より知られてお
り、この発明の発明者らによって、このレーザー捕捉の
方法を、マイクロメーターオーダーの微粒子の非接触・
非破壊での自由な操作を可能とする方法として高度化す
ることが可能となってきている。
【０００３】そして、このようなレーザー捕捉において
は、捕捉されている微粒子には数１０〜数１００ＭＷ／
cm2 のエネルギーの光が照射されており、このような系
ではnonlinear chemistry が容易に起きることが期待さ
れる。すなわち、cmオーダーの容器を用いた場合に比
べ、μｍ空間ではこのような極限状態を簡単に作りだす
ことができることになる。これは極微化学の大きな特長
の一つであり、かつこれを利用してマイクロメートル特
有の化学反応を促すことができる。
は、捕捉されている微粒子には数１０〜数１００ＭＷ／
cm2 のエネルギーの光が照射されており、このような系
ではnonlinear chemistry が容易に起きることが期待さ
れる。すなわち、cmオーダーの容器を用いた場合に比
べ、μｍ空間ではこのような極限状態を簡単に作りだす
ことができることになる。これは極微化学の大きな特長
の一つであり、かつこれを利用してマイクロメートル特
有の化学反応を促すことができる。
【０００４】このような観点から、発明者らはレーザー
光を用いた微粒子操作についてさらにその高度利用と応
用領域の拡大について検討を進めてきた。そして、すで
にいくつかの新しい手法が開発されてきているが、この
ような検討の過程において、極微粒子の微小光源の形成
が一つの重要な課題となっていた。それと言うのも、マ
イクロメーターオーダの微小な光源が得られれば、か
つ、それがレーザーの様にコヒーレンス（単色性）の高
いものであれば、極微化学工場を構築する上で重要な技
術となりうるからである。また、光計測の分野において
も、フォトンＳＴＭ（ＮＳＯＭ）等に見られる様に、光
を波長以下の微小空間に制限する手法が盛んに研究され
ているが、それらにも極微小光源は応用の可能性があ
る。このような極微小光源の研究として、最近、液滴・
ポリマーラテックス微粒子中での色素レーザー発振がい
くつか報告されている。これは、μｍオーダの球がキャ
ビティとなり、Whispering Galleryとよばれるモードで
発振が起こるものである。
光を用いた微粒子操作についてさらにその高度利用と応
用領域の拡大について検討を進めてきた。そして、すで
にいくつかの新しい手法が開発されてきているが、この
ような検討の過程において、極微粒子の微小光源の形成
が一つの重要な課題となっていた。それと言うのも、マ
イクロメーターオーダの微小な光源が得られれば、か
つ、それがレーザーの様にコヒーレンス（単色性）の高
いものであれば、極微化学工場を構築する上で重要な技
術となりうるからである。また、光計測の分野において
も、フォトンＳＴＭ（ＮＳＯＭ）等に見られる様に、光
を波長以下の微小空間に制限する手法が盛んに研究され
ているが、それらにも極微小光源は応用の可能性があ
る。このような極微小光源の研究として、最近、液滴・
ポリマーラテックス微粒子中での色素レーザー発振がい
くつか報告されている。これは、μｍオーダの球がキャ
ビティとなり、Whispering Galleryとよばれるモードで
発振が起こるものである。
【０００５】このような極微小光源に関係するものとし
て、微小誘電体球における電磁場の理論を導いたのは、
２０世紀初頭のMie の論文、いわゆる、Mie 散乱の理論
である。そのすぐ後、Debye は、同様の理論から、電磁
場が微小誘電体球に及ぼす力（放射力）を導いた。これ
は、後に、Ashkinがレーザトラップ力の粒径および波長
依存性にリップル構造（Wispering-Gallary Modeと同
様）があることを示す基本理論となる。その後、Wisper
ing-Gallary Modeと名付けたのは、Rayleighである。こ
の理論を微粒子レーザー発振の分野では、Raylelgh the
ory 、Mie-Debyetheory、または、Lorenz-Mie theory
と呼んでいる。
て、微小誘電体球における電磁場の理論を導いたのは、
２０世紀初頭のMie の論文、いわゆる、Mie 散乱の理論
である。そのすぐ後、Debye は、同様の理論から、電磁
場が微小誘電体球に及ぼす力（放射力）を導いた。これ
は、後に、Ashkinがレーザトラップ力の粒径および波長
依存性にリップル構造（Wispering-Gallary Modeと同
様）があることを示す基本理論となる。その後、Wisper
ing-Gallary Modeと名付けたのは、Rayleighである。こ
の理論を微粒子レーザー発振の分野では、Raylelgh the
ory 、Mie-Debyetheory、または、Lorenz-Mie theory
と呼んでいる。
【０００６】この理論に基づいて、微小球のレーザー発
振を実験的に示したのは、１９６１年、Bell研のGarret
t らである。彼らは、ＣａＦ2 ：Ｓｍ+1の結晶を数mm
（μｍではない）の球に磨き上げたものをサンプル（液
体水素中）とし、高圧キセノンフラッシュランプ（ピー
クパワー：５０Ｗ／cm2 ）をポンプ光として用いてい
た。彼らは、発光強度のポンプ光強度依存性から誘導放
出であることを確認している。この実験はすばらしいも
のであったが、なぜか後に続くものがなかった。再び注
目され出したのは、レーザーが普及した１９７０年代後
半で、このころから数多くの報告が発表されている。ま
ず、数十μｍの球形微粒子にドープした色素の蛍光スペ
クトルが、共振によりモード構造をもつことが実験的に
示された。
振を実験的に示したのは、１９６１年、Bell研のGarret
t らである。彼らは、ＣａＦ2 ：Ｓｍ+1の結晶を数mm
（μｍではない）の球に磨き上げたものをサンプル（液
体水素中）とし、高圧キセノンフラッシュランプ（ピー
クパワー：５０Ｗ／cm2 ）をポンプ光として用いてい
た。彼らは、発光強度のポンプ光強度依存性から誘導放
出であることを確認している。この実験はすばらしいも
のであったが、なぜか後に続くものがなかった。再び注
目され出したのは、レーザーが普及した１９７０年代後
半で、このころから数多くの報告が発表されている。ま
ず、数十μｍの球形微粒子にドープした色素の蛍光スペ
クトルが、共振によりモード構造をもつことが実験的に
示された。
【０００７】円柱形のファイバーにおける同様なモード
構造の測定も行なわれている。ただし、ここまでは自然
放出光のモード構造であり、これは単にエタロンを通し
て蛍光を観測するのと同じで、レーザー発振（誘導放
出）ではなかった。μｍの微粒子で初めてレーザー発振
を報告したのは、１９８４年のTzeng らの論文である。
このときの試料は、ローダミン６Ｇ（１０-4−１０
-3Ｍ）を含有したエタノールの液滴（空気中）である。
この液滴は、vibrating-orifice で作られ、その振動数
で粒径が調整されている。この実験では、粒径６０μｍ
までのものが使用され、ポンプ光はアルゴンイオンレー
ザー（514.5nm ）で２００μｍまで絞っている。測定
は、次々と落下してくる液滴をあるタイミングでポンプ
し測定することにより、１個１個の測定をしている。誘
導放出の確認は、モードのピーク強度とバックランド
（自然放出光）の強度比がポンプ光強度に依存するこ
と、及び、μsec のオーダであるが時間分解測定により
緩和発振を測定している。ただ、この報告のデータは色
素のレーザー発振だけでなく、エタノールの誘導ラマン
散乱も含まれていたようである。実際、このすぐ後に、
微小液滴（アルコールや水）における誘導ラマン散乱
（微小球キャビティによるフィードバックで起こる誘導
放出）が報告されている。これも、明瞭なモード構造を
持っており、一種のラマンレーザーと見做される。
構造の測定も行なわれている。ただし、ここまでは自然
放出光のモード構造であり、これは単にエタロンを通し
て蛍光を観測するのと同じで、レーザー発振（誘導放
出）ではなかった。μｍの微粒子で初めてレーザー発振
を報告したのは、１９８４年のTzeng らの論文である。
このときの試料は、ローダミン６Ｇ（１０-4−１０
-3Ｍ）を含有したエタノールの液滴（空気中）である。
この液滴は、vibrating-orifice で作られ、その振動数
で粒径が調整されている。この実験では、粒径６０μｍ
までのものが使用され、ポンプ光はアルゴンイオンレー
ザー（514.5nm ）で２００μｍまで絞っている。測定
は、次々と落下してくる液滴をあるタイミングでポンプ
し測定することにより、１個１個の測定をしている。誘
導放出の確認は、モードのピーク強度とバックランド
（自然放出光）の強度比がポンプ光強度に依存するこ
と、及び、μsec のオーダであるが時間分解測定により
緩和発振を測定している。ただ、この報告のデータは色
素のレーザー発振だけでなく、エタノールの誘導ラマン
散乱も含まれていたようである。実際、このすぐ後に、
微小液滴（アルコールや水）における誘導ラマン散乱
（微小球キャビティによるフィードバックで起こる誘導
放出）が報告されている。これも、明瞭なモード構造を
持っており、一種のラマンレーザーと見做される。
【０００８】その後、色素レーザー発振については、Li
n らにより、レーザー発振スペクトルの粒径依存性が調
べられ（ローダミン５９０（１０-4−１０-3Ｍ）含有水
滴、４０−６０μｍ、Q-switched ＹＡＧ ５３２nm、
２０ns）、また、Qianらによって、レーザー発振の様子
が写真として観測された。さらにBiswasらによって、ns
ecオーダの時間分解測定がなされ、緩和発振が明確に観
測された。一方、誘導ラマン散乱については、Qianらに
よってＣＣｌ4 の液滴が測定された。ほか、nsecの時間
分解測定も色素レーザー発振より先に行われている。１
９９０年以降も微小液滴の誘導ラマン散乱の研究が盛ん
になされているが、あまり進歩はない。
n らにより、レーザー発振スペクトルの粒径依存性が調
べられ（ローダミン５９０（１０-4−１０-3Ｍ）含有水
滴、４０−６０μｍ、Q-switched ＹＡＧ ５３２nm、
２０ns）、また、Qianらによって、レーザー発振の様子
が写真として観測された。さらにBiswasらによって、ns
ecオーダの時間分解測定がなされ、緩和発振が明確に観
測された。一方、誘導ラマン散乱については、Qianらに
よってＣＣｌ4 の液滴が測定された。ほか、nsecの時間
分解測定も色素レーザー発振より先に行われている。１
９９０年以降も微小液滴の誘導ラマン散乱の研究が盛ん
になされているが、あまり進歩はない。
【０００９】ところが、現在までは、自然放出光（蛍
光）を観測した以外、すべて液滴を空気中で観測したも
のである。これらの研究は学術的意義においては重要で
あるものの、技術としての応用とその展開を図るには全
く不充分な状況にある。液滴の空気中での発光やレーザ
発振の確認は微粒子操作法としての極微反応場での適用
やフォトンＳＴＭへの応用には全く不充分である。
光）を観測した以外、すべて液滴を空気中で観測したも
のである。これらの研究は学術的意義においては重要で
あるものの、技術としての応用とその展開を図るには全
く不充分な状況にある。液滴の空気中での発光やレーザ
発振の確認は微粒子操作法としての極微反応場での適用
やフォトンＳＴＭへの応用には全く不充分である。
【００１０】そこでこの発明は、このような従来の研究
開発の状況に鑑みてなされたものであり、レーザー微粒
子操作法としての発展を図り、極微反応場への適用等に
おいて有用な新しい極微小光源形成方法と、これを利用
した微粒子操作方法を提供することを目的としている。
開発の状況に鑑みてなされたものであり、レーザー微粒
子操作法としての発展を図り、極微反応場への適用等に
おいて有用な新しい極微小光源形成方法と、これを利用
した微粒子操作方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、以上の通り
の課題を解決するものとして、レーザー色素をドープし
た微粒子を液媒体中でレーザー光照射により捕捉して該
微粒子でレーザー発振させることを特徴とする極微小レ
ーザー光源の形成方法を提供する。また、この発明は、
上記の極微小レーザー光源の形成方法で形成された極微
小レーザーによりレーザー発振させる方法とともに、レ
ーザー発振する微粒子を３次元操作可能とすることや、
他の微粒子に極微小レーザー光源で発振させたレーザー
光を照射して微粒子の加工・修飾を行う方法も提供す
る。
の課題を解決するものとして、レーザー色素をドープし
た微粒子を液媒体中でレーザー光照射により捕捉して該
微粒子でレーザー発振させることを特徴とする極微小レ
ーザー光源の形成方法を提供する。また、この発明は、
上記の極微小レーザー光源の形成方法で形成された極微
小レーザーによりレーザー発振させる方法とともに、レ
ーザー発振する微粒子を３次元操作可能とすることや、
他の微粒子に極微小レーザー光源で発振させたレーザー
光を照射して微粒子の加工・修飾を行う方法も提供す
る。
【００１２】すなわち、この発明においては、水、有機
化合物、それらの混合物等からなる液媒体中に存在させ
た微粒子にレーザー色素をドープしておき、このレーザ
ー色素をドープした微粒子にレーザー光を照射してトラ
ッピングし、さらにレーザー発振させるものである。こ
の時、微粒子は複数の群として、レーザー色素をドープ
した微粒子と、これをドープしない微粒子との混在等の
任意の対応において取扱うことができる。微粒子の種類
にも特に限定はなく、色素ドープ可能な任意のものを使
用することができる。
化合物、それらの混合物等からなる液媒体中に存在させ
た微粒子にレーザー色素をドープしておき、このレーザ
ー色素をドープした微粒子にレーザー光を照射してトラ
ッピングし、さらにレーザー発振させるものである。こ
の時、微粒子は複数の群として、レーザー色素をドープ
した微粒子と、これをドープしない微粒子との混在等の
任意の対応において取扱うことができる。微粒子の種類
にも特に限定はなく、色素ドープ可能な任意のものを使
用することができる。
【００１３】そして、この発明において形成した極微小
光源は、共存する他の微粒子の物理・化学的改変や修飾
等に利用することや、あるいは表示素子、光素子、その
他のエレクトロニクスデバイス等への応用、フォトンＳ
ＴＭへの応用等も可能である。微粒子としても有機物と
ともに、生物細胞、ウイルス等を使用することができ
る。
光源は、共存する他の微粒子の物理・化学的改変や修飾
等に利用することや、あるいは表示素子、光素子、その
他のエレクトロニクスデバイス等への応用、フォトンＳ
ＴＭへの応用等も可能である。微粒子としても有機物と
ともに、生物細胞、ウイルス等を使用することができ
る。
【００１４】発光に際しては、捕捉レーザー光の照射の
みによってもよいし、捕捉した状態で、さらにパルスレ
ーザー等の他のレーザービームを照射するようにしても
よい。これらのレーザービームの種類や、そのパワー等
の選択、照射方法、さらには色素の種類の選択によって
様々な態様が可能となる。
みによってもよいし、捕捉した状態で、さらにパルスレ
ーザー等の他のレーザービームを照射するようにしても
よい。これらのレーザービームの種類や、そのパワー等
の選択、照射方法、さらには色素の種類の選択によって
様々な態様が可能となる。
【００１５】以下、参考例としての実施例１と、この発
明の実施例としての実施例２および３とを示し、さらに
詳しく説明する。
明の実施例としての実施例２および３とを示し、さらに
詳しく説明する。
【００１６】
【実施例】実施例１ レーザー色素をドープした高分子微粒子は、以下の手法
により作製した。すなわち、まず、Rhodamine Ｂ（カウ
ンターイオンはクロライド）のＭｅＯＨ溶液を調整し、
そこへポリスチレン（ＰＳｔ）またはポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）ラテックス粒子を浸漬する。用い
たRhodamine Ｂ溶液の濃度はＰＳｔの場合が飽和溶液
（〜１０-1Ｍ程度）、ＰＭＭＡの場合が２×１０-2Ｍと
した。ミクロボアフィルターを用いて微粒子を濾過した
後、水で充分洗浄し、蒸溜水に分散させた。レーザー微
粒子操作は、２種の装置を用いて行なった。一つの装置
ではPrinceton Instruments 社のＳＭＡを検出器として
用いている。光源のＣＷＹＡＧレーザーには安定器が付
属していないため、レーザー光強度がややふらつく。も
う一つの装置ではHAMAMTSU Phptonics社のＰＭＡ−１０
というdiode array を検出器として用いており、光源の
ＣＷＹＡＧレーザーには安定器が付属しているためレー
ザー光強度のふらつきはほとんどない。微粒子に照射さ
れているレーザー光強度は補正を行ない、実際に微粒子
１個に照射されている値を算出した。Rhodamine Ｂをド
ープした粒径１μｍのＰＳｔ及びＰＭＭＡラテックス微
粒子を0.73Ｗのレーザー光強度（１０６４nm）で捕捉し
た場合に発光が観測された。この発光を示したものが図
１である。この発光はRhodamine Ｂの微結晶やRhodamin
e Ｂのエチレングリコール溶液の液膜（この場合はレー
ザー捕捉ではない）を用いた１０６４nm励起による発光
（図２および図３）と同様なスペクトルであることが確
認された。すなわち、レーザー発振特有の振動構造は無
く、この発光は自然放出光であると結論される。
により作製した。すなわち、まず、Rhodamine Ｂ（カウ
ンターイオンはクロライド）のＭｅＯＨ溶液を調整し、
そこへポリスチレン（ＰＳｔ）またはポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）ラテックス粒子を浸漬する。用い
たRhodamine Ｂ溶液の濃度はＰＳｔの場合が飽和溶液
（〜１０-1Ｍ程度）、ＰＭＭＡの場合が２×１０-2Ｍと
した。ミクロボアフィルターを用いて微粒子を濾過した
後、水で充分洗浄し、蒸溜水に分散させた。レーザー微
粒子操作は、２種の装置を用いて行なった。一つの装置
ではPrinceton Instruments 社のＳＭＡを検出器として
用いている。光源のＣＷＹＡＧレーザーには安定器が付
属していないため、レーザー光強度がややふらつく。も
う一つの装置ではHAMAMTSU Phptonics社のＰＭＡ−１０
というdiode array を検出器として用いており、光源の
ＣＷＹＡＧレーザーには安定器が付属しているためレー
ザー光強度のふらつきはほとんどない。微粒子に照射さ
れているレーザー光強度は補正を行ない、実際に微粒子
１個に照射されている値を算出した。Rhodamine Ｂをド
ープした粒径１μｍのＰＳｔ及びＰＭＭＡラテックス微
粒子を0.73Ｗのレーザー光強度（１０６４nm）で捕捉し
た場合に発光が観測された。この発光を示したものが図
１である。この発光はRhodamine Ｂの微結晶やRhodamin
e Ｂのエチレングリコール溶液の液膜（この場合はレー
ザー捕捉ではない）を用いた１０６４nm励起による発光
（図２および図３）と同様なスペクトルであることが確
認された。すなわち、レーザー発振特有の振動構造は無
く、この発光は自然放出光であると結論される。
【００１７】また、この発光強度の捕捉用レーザー光強
度依存性を示したものが図４および図５である。ＰＳ
ｔ、ＰＭＭＡを用いた場合の両対数プロットの傾きは、
それぞれ２に近い値となる。すなわち、同時２光子吸収
により励起一重項状態のRhodamine Ｂが生成し、発光し
ているものと推察される。また、粒径の異なるRhodamin
e ＢをドープしたＰＳｔ、ＰＭＭＡラテックス微粒子の
発光を観測したが、ＰＳｔの場合、粒径が大きくなるに
つれてその発光強度が小さくなった。顕微鏡をのぞいて
観測しても、粒径１μｍのものからの発光は目で容易に
確認できるが、粒径３および１０μｍではかなり難しか
った。これはRhodamine Ｂのカウンターイオンがクロラ
イドであるため、疎水的性質の強いＰＳｔの中にうまく
ドープされず表面付近のみドープされたためではないか
と考えられる。ＰＭＭＡの場合には粒径が大きくなるの
に伴い発光強度も増加する傾向があり、粒子の内部まで
Rhodamine Ｂが均一にドープされていると考えられる。
度依存性を示したものが図４および図５である。ＰＳ
ｔ、ＰＭＭＡを用いた場合の両対数プロットの傾きは、
それぞれ２に近い値となる。すなわち、同時２光子吸収
により励起一重項状態のRhodamine Ｂが生成し、発光し
ているものと推察される。また、粒径の異なるRhodamin
e ＢをドープしたＰＳｔ、ＰＭＭＡラテックス微粒子の
発光を観測したが、ＰＳｔの場合、粒径が大きくなるに
つれてその発光強度が小さくなった。顕微鏡をのぞいて
観測しても、粒径１μｍのものからの発光は目で容易に
確認できるが、粒径３および１０μｍではかなり難しか
った。これはRhodamine Ｂのカウンターイオンがクロラ
イドであるため、疎水的性質の強いＰＳｔの中にうまく
ドープされず表面付近のみドープされたためではないか
と考えられる。ＰＭＭＡの場合には粒径が大きくなるの
に伴い発光強度も増加する傾向があり、粒子の内部まで
Rhodamine Ｂが均一にドープされていると考えられる。
【００１８】このように、マイクロメーターサイズの空
間領域では、ＣＷレーザーを用いてでさえ同時二光子吸
収による非線型現象を観測することができることが明ら
かとなった。このような現象は発光だけではなく物質変
換にも応用することができる。また、捕捉用レーザーの
みで発光が観測できるような条件下でさらにpsパルスレ
ーザー（５３２nm）をあまり集光しないようにして捕捉
高分子微粒子に照射した。ＰＭＭＡのラテックス微粒子
を用いた場合には、観測されていた発光が５３２nm光の
照射により、急激に弱くなる（図６）。しかし５３２nm
のパルスレーザー照射を停止すると、ゆっくりと発光が
元の状態に回復する。一方、ＰＳｔを用いた場合には、
５３２nmパルスレーザーの照射により、一端発光強度は
増加するが、すぐに減少し、パルスレーザーの照射を停
止しても発光強度はほとんど回復しなかった。この現象
は以下のように考えることができる。ＰＭＭＡ及びＰＳ
ｔいずれの場合にも５３２nm、１０６４nmのレーザー光
の照射によりRhodamine Ｂの高励起状態が生成し、そこ
から光分解が起きる。すなわち、５３２nm ps パルスレ
ーザー光がRhodamine Ｂの分解反応をスイッチしている
と考られる。ＰＭＭＡの場合のパルスレーザー光照射停
止後の発光の回復は、この色素分解反応部位への新たな
Rhodamine Ｂ分子の拡散過程を見ているのではないかと
考えられる。また、ＰＳｔの場合には前述したようにRh
odamine Ｂが拡散しにくいため、光分解された部位に新
たなRhodamine Ｂ分子が拡散してこないことを示すもの
と考えられる。実施例２ 図７に実験システムの構成を示した。ポンプ用レーザー
光にはＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザーの第２高調波
（５３２nm、〜３０ps、−１０mJ/pulse、１０Ｈｚ）を
用いた。このレーザー光を顕微鏡（Nikon OptiphotＸ
Ｆ）に導き、対物レンズ（ｘ４０、ＮＡ＝0.85）で微粒
子に集光する。このとき、１個の微粒子全体が一様に照
明される様に、焦点位置をずらしてデフォーカス状態に
した。微粒子からの発光は、対物レンズで結像面のピン
ホール上に集光し、高感度マルチチャンネル分光光度計
（浜松ホトニクス、ＰＭＡ１０、２段ＭＣＰ内蔵、分解
能〜２nm）でスペクトルを測定した。捕捉用レーザー光
にはＣＷＮｄ：ＹＡＧレーザー（ Spectron ＳＬ９０２
Ｔ、波長１０６４nm、直線偏光）を用いた。このレーザ
ー光をλ／４板で円偏光にし、偏光ビームスプリッタで
２つのビームに分ける。この２本のビームを、それぞれ
に、２枚のガルバノミラー（ＧＳＺ Ｑ３２５ＤＴ）で
２軸方向に偏向させた後、偏光ビームスプリッタで同軸
にする。これらのレーザービームは、さらにポンプ用レ
ーザー光と同軸で顕微鏡に導き、試料上に集光する。集
光スポットの大きさは〜１μｍである。２つの集光スポ
ットは、コンピュータ（ＮＥＣ ＰＣ９８０１ＲＡ）で
抑制されたガルバノミラーで試料面上を自由に動かすこ
とができる。微粒子レーザー発振の様子は、ＣＣＤカメ
ラ及びビデオ録画装置で観測することもできる。
間領域では、ＣＷレーザーを用いてでさえ同時二光子吸
収による非線型現象を観測することができることが明ら
かとなった。このような現象は発光だけではなく物質変
換にも応用することができる。また、捕捉用レーザーの
みで発光が観測できるような条件下でさらにpsパルスレ
ーザー（５３２nm）をあまり集光しないようにして捕捉
高分子微粒子に照射した。ＰＭＭＡのラテックス微粒子
を用いた場合には、観測されていた発光が５３２nm光の
照射により、急激に弱くなる（図６）。しかし５３２nm
のパルスレーザー照射を停止すると、ゆっくりと発光が
元の状態に回復する。一方、ＰＳｔを用いた場合には、
５３２nmパルスレーザーの照射により、一端発光強度は
増加するが、すぐに減少し、パルスレーザーの照射を停
止しても発光強度はほとんど回復しなかった。この現象
は以下のように考えることができる。ＰＭＭＡ及びＰＳ
ｔいずれの場合にも５３２nm、１０６４nmのレーザー光
の照射によりRhodamine Ｂの高励起状態が生成し、そこ
から光分解が起きる。すなわち、５３２nm ps パルスレ
ーザー光がRhodamine Ｂの分解反応をスイッチしている
と考られる。ＰＭＭＡの場合のパルスレーザー光照射停
止後の発光の回復は、この色素分解反応部位への新たな
Rhodamine Ｂ分子の拡散過程を見ているのではないかと
考えられる。また、ＰＳｔの場合には前述したようにRh
odamine Ｂが拡散しにくいため、光分解された部位に新
たなRhodamine Ｂ分子が拡散してこないことを示すもの
と考えられる。実施例２ 図７に実験システムの構成を示した。ポンプ用レーザー
光にはＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザーの第２高調波
（５３２nm、〜３０ps、−１０mJ/pulse、１０Ｈｚ）を
用いた。このレーザー光を顕微鏡（Nikon OptiphotＸ
Ｆ）に導き、対物レンズ（ｘ４０、ＮＡ＝0.85）で微粒
子に集光する。このとき、１個の微粒子全体が一様に照
明される様に、焦点位置をずらしてデフォーカス状態に
した。微粒子からの発光は、対物レンズで結像面のピン
ホール上に集光し、高感度マルチチャンネル分光光度計
（浜松ホトニクス、ＰＭＡ１０、２段ＭＣＰ内蔵、分解
能〜２nm）でスペクトルを測定した。捕捉用レーザー光
にはＣＷＮｄ：ＹＡＧレーザー（ Spectron ＳＬ９０２
Ｔ、波長１０６４nm、直線偏光）を用いた。このレーザ
ー光をλ／４板で円偏光にし、偏光ビームスプリッタで
２つのビームに分ける。この２本のビームを、それぞれ
に、２枚のガルバノミラー（ＧＳＺ Ｑ３２５ＤＴ）で
２軸方向に偏向させた後、偏光ビームスプリッタで同軸
にする。これらのレーザービームは、さらにポンプ用レ
ーザー光と同軸で顕微鏡に導き、試料上に集光する。集
光スポットの大きさは〜１μｍである。２つの集光スポ
ットは、コンピュータ（ＮＥＣ ＰＣ９８０１ＲＡ）で
抑制されたガルバノミラーで試料面上を自由に動かすこ
とができる。微粒子レーザー発振の様子は、ＣＣＤカメ
ラ及びビデオ録画装置で観測することもできる。
【００１９】試料は、ＰＭＭＡラテックス（粒径：５〜
３０μｍ）をローダミンＢのメタノール溶液（１×１０
-2Ｍ）に一晩漬けた後、濾過しながら水洗を繰り返し、
乾燥させてメタノールを十分除いたものを用いた。これ
を水中に分散させてスライドガラス上に滴下し、カバー
ガラスおよび１７０μｍのスペーサで液膜状にしたもの
を測定した。
３０μｍ）をローダミンＢのメタノール溶液（１×１０
-2Ｍ）に一晩漬けた後、濾過しながら水洗を繰り返し、
乾燥させてメタノールを十分除いたものを用いた。これ
を水中に分散させてスライドガラス上に滴下し、カバー
ガラスおよび１７０μｍのスペーサで液膜状にしたもの
を測定した。
【００２０】実際、粒径２５μｍの微粒子を１本のトラ
ッピングビームで３次元的に捕捉し、ポンプすると、ぼ
んやりと光る蛍光とは別に球の縁がキラリと輝き、中心
部はやや暗いことが確認される。これは、発振したレー
ザー光が球の接線方向に放射されるために、縁の部分が
強く光って見えると考えられる。この現象は、空気中の
液滴のレーザー発振ともよく似ておりキャビティ効果が
十分確認できる。水中でのレーザー発振に成功した要因
は、ピークパワーの高いpsでレーザーを使ったためと考
えられる。従来知られている報告では、ｎｓレーザーに
より0.1 〜１ＧＷ／cm2 のパワーでポンプしているが、
今回の実験では＞１ＴＷ／cm2 のパワーが照射されてい
る。これにより、Ｑ値が低い水中での微小球キャビティ
でもしきい値を越えることができたものと思われる。
ッピングビームで３次元的に捕捉し、ポンプすると、ぼ
んやりと光る蛍光とは別に球の縁がキラリと輝き、中心
部はやや暗いことが確認される。これは、発振したレー
ザー光が球の接線方向に放射されるために、縁の部分が
強く光って見えると考えられる。この現象は、空気中の
液滴のレーザー発振ともよく似ておりキャビティ効果が
十分確認できる。水中でのレーザー発振に成功した要因
は、ピークパワーの高いpsでレーザーを使ったためと考
えられる。従来知られている報告では、ｎｓレーザーに
より0.1 〜１ＧＷ／cm2 のパワーでポンプしているが、
今回の実験では＞１ＴＷ／cm2 のパワーが照射されてい
る。これにより、Ｑ値が低い水中での微小球キャビティ
でもしきい値を越えることができたものと思われる。
【００２１】図８（ａ）は、粒径１７μｍの微粒子のス
ペクトルである。２つのモードピークが明瞭に観測され
ている（ピークはもっとずっと細いはずだが、使用した
分光器の分解能がそれほど高くない）。モードピークの
波長間隔Δλは理論的に Δλ＝λ2 Ｔａｎ-1ｘ／２πｒｎ2 ｘ （１） ｘ＝［（ｎ1 ／ｎ2 ）2 −１］1/2 （２） と与えられる。ここで、λは波長、ｒは粒子の半径、ｎ
1 、ｎ2 は、それぞれ、微粒子と媒質の屈折率である。
（ただし、（１）式は２πｍ2 ／λ＞＞１の場合の近似
式である。）この式から、Δλを求めると4.4nm とな
り、これは図８のピーク間隔4.3nm とよく一致する。
ペクトルである。２つのモードピークが明瞭に観測され
ている（ピークはもっとずっと細いはずだが、使用した
分光器の分解能がそれほど高くない）。モードピークの
波長間隔Δλは理論的に Δλ＝λ2 Ｔａｎ-1ｘ／２πｒｎ2 ｘ （１） ｘ＝［（ｎ1 ／ｎ2 ）2 −１］1/2 （２） と与えられる。ここで、λは波長、ｒは粒子の半径、ｎ
1 、ｎ2 は、それぞれ、微粒子と媒質の屈折率である。
（ただし、（１）式は２πｍ2 ／λ＞＞１の場合の近似
式である。）この式から、Δλを求めると4.4nm とな
り、これは図８のピーク間隔4.3nm とよく一致する。
【００２２】次に、自然放出光によるキャビティ効果
（たとえば、通常の蛍光がエタロンを通ればモード構造
ができる）ではなく、レーザー発振であることを確認す
るために、発光のポンプ光パワー依存性を観測した。図
８（ｂ）（ｃ）は、図８（ａ）と同じ微粒子のスペクト
ルをポンプ光パワーを変えて測定した結果である。も
し、自然放出光だけであれば、スペクトル形状はポンプ
光パワーに依存しないはずであるが、この図では、モー
ドのピークの相対強度がポンプ光パワート共に増加して
いる。図９は、図８の２つのモードピークの強度とモー
ド構造のない部分の強度（Ｉ）の比を、Ｉの関数として
プロットしたものである。ただし、最小の値で規格化し
てある。自然放出光ならば、比は一定値になるはずだが
（横軸が何であれ）、ポンプ光強度と共に大きく変化し
ている。これらの結果は、発光がレーザー発振によるも
のであることを示している。
（たとえば、通常の蛍光がエタロンを通ればモード構造
ができる）ではなく、レーザー発振であることを確認す
るために、発光のポンプ光パワー依存性を観測した。図
８（ｂ）（ｃ）は、図８（ａ）と同じ微粒子のスペクト
ルをポンプ光パワーを変えて測定した結果である。も
し、自然放出光だけであれば、スペクトル形状はポンプ
光パワーに依存しないはずであるが、この図では、モー
ドのピークの相対強度がポンプ光パワート共に増加して
いる。図９は、図８の２つのモードピークの強度とモー
ド構造のない部分の強度（Ｉ）の比を、Ｉの関数として
プロットしたものである。ただし、最小の値で規格化し
てある。自然放出光ならば、比は一定値になるはずだが
（横軸が何であれ）、ポンプ光強度と共に大きく変化し
ている。これらの結果は、発光がレーザー発振によるも
のであることを示している。
【００２３】レーザー発振している粒径１７μｍの微粒
子（図８とは異なる）と粒径１０μｍのレーザー発振し
ていない微粒子を２ビームでトラップすると、周囲全体
は光っておらず中心対称の２点が輝いていることが確認
される。これは、ポンプ光の入射方向によるものと考え
られる。この場合、キャビティは、光っている２点を通
る縦断面の円周上に形成されていると思われる。ポンプ
光強度を上げれば、全体が光るようになるが、この例で
は発振ぎりぎりのポンプ光強度に設定した。また、小さ
い微粒子を発振光が見えている部分に接触させると、レ
ーザー発振は止まり、ぼんやりした蛍光だけが観測され
る。小さい微粒子にリークした光もわずかに観測され
る。発振と異なる部分に接触させた場合には、発振に影
響はなかった。以上の結果は、キャビティの周囲の水中
に存在するエバネッセント波が小さい微粒子とカップル
して光のトンネリングが起こり、そのためキャビティの
Ｑ値が減少することによると考えられる。このため、微
粒子は接触しなくても波長オーダ以下ならトンネリング
は起こり。その距離の関数としてＱ値は大きく変化する
はずである。従って、モードピークの値をモニタすれ
ば、距離が高精度で測定できることになる。
子（図８とは異なる）と粒径１０μｍのレーザー発振し
ていない微粒子を２ビームでトラップすると、周囲全体
は光っておらず中心対称の２点が輝いていることが確認
される。これは、ポンプ光の入射方向によるものと考え
られる。この場合、キャビティは、光っている２点を通
る縦断面の円周上に形成されていると思われる。ポンプ
光強度を上げれば、全体が光るようになるが、この例で
は発振ぎりぎりのポンプ光強度に設定した。また、小さ
い微粒子を発振光が見えている部分に接触させると、レ
ーザー発振は止まり、ぼんやりした蛍光だけが観測され
る。小さい微粒子にリークした光もわずかに観測され
る。発振と異なる部分に接触させた場合には、発振に影
響はなかった。以上の結果は、キャビティの周囲の水中
に存在するエバネッセント波が小さい微粒子とカップル
して光のトンネリングが起こり、そのためキャビティの
Ｑ値が減少することによると考えられる。このため、微
粒子は接触しなくても波長オーダ以下ならトンネリング
は起こり。その距離の関数としてＱ値は大きく変化する
はずである。従って、モードピークの値をモニタすれ
ば、距離が高精度で測定できることになる。
【００２４】以上のように、色素を含有したポリマー微
粒子を水中でトラッピングし、そのレーザー発振を確認
した。この微粒子レーザー光源は、十分に短い時間幅の
パルスレーザーとなっている。時間分解分光測定への応
用も可能である。レーザー発振は長時間（少なくとも数
十分のオーダ）安定であり、色素の劣化はみられなかっ
た。また、２ビームトラッピングを用いて、微粒子間の
光のトンネリングによるレーザ発振の変化を測定した。
この方法のＳＴＭ的測定への応用も可能となる。
粒子を水中でトラッピングし、そのレーザー発振を確認
した。この微粒子レーザー光源は、十分に短い時間幅の
パルスレーザーとなっている。時間分解分光測定への応
用も可能である。レーザー発振は長時間（少なくとも数
十分のオーダ）安定であり、色素の劣化はみられなかっ
た。また、２ビームトラッピングを用いて、微粒子間の
光のトンネリングによるレーザ発振の変化を測定した。
この方法のＳＴＭ的測定への応用も可能となる。
【００２５】まず、ＳＴＭ測定トラッピングレーザーの
焦点位置の制御に関しては、顕微鏡の外の光学系を、た
とえば１μｍの精度で動かし、対物レンズの倍率によ
り、水平方向には１０nm、垂直（光軸）方向に0.1nm の
精度が得られる。これらの値は、現在の目的には十分で
ある。大気ゆらぎ等による焦点位置の動きもこれらの値
以下となる。最大の誤差要因は、微粒子の熱運動である
が、レーザートラッピングによる力学ポテンシャルはガ
ウス形と仮定し、その標準偏差が1.0 μｍ、最大放射力
が１６０ｐＮ／Ｗ（水平方向）、６４ｐＮ／Ｗ（垂直方
向）とすると（これらの値はレーザー走査マイクロマニ
ピュレーションの回転操作によって１μｍの微粒子に対
して得られた値である）、マクスウェルーボルツマン分
布より、温度３００Ｋ、レーザーパワー１４５ｍＷの条
件で、微粒子のゆらぎは１５nm（水平方向）、２３nm
（垂直方向）となる。これらの値は、これより外れる確
率がｅ-1になる距離で定義することができる。粒径が大
きくなるとゆらぎも増加するが、レーザーパワーを上げ
れば抑制できる。現実的には、１００nm以下の位置精度
は得られると予想される。
焦点位置の制御に関しては、顕微鏡の外の光学系を、た
とえば１μｍの精度で動かし、対物レンズの倍率によ
り、水平方向には１０nm、垂直（光軸）方向に0.1nm の
精度が得られる。これらの値は、現在の目的には十分で
ある。大気ゆらぎ等による焦点位置の動きもこれらの値
以下となる。最大の誤差要因は、微粒子の熱運動である
が、レーザートラッピングによる力学ポテンシャルはガ
ウス形と仮定し、その標準偏差が1.0 μｍ、最大放射力
が１６０ｐＮ／Ｗ（水平方向）、６４ｐＮ／Ｗ（垂直方
向）とすると（これらの値はレーザー走査マイクロマニ
ピュレーションの回転操作によって１μｍの微粒子に対
して得られた値である）、マクスウェルーボルツマン分
布より、温度３００Ｋ、レーザーパワー１４５ｍＷの条
件で、微粒子のゆらぎは１５nm（水平方向）、２３nm
（垂直方向）となる。これらの値は、これより外れる確
率がｅ-1になる距離で定義することができる。粒径が大
きくなるとゆらぎも増加するが、レーザーパワーを上げ
れば抑制できる。現実的には、１００nm以下の位置精度
は得られると予想される。
【００２６】水平方向の空間分解能（光がリークする領
域の大きさ）については、数十μｍの微粒子では当然水
平方向の分解能はそれほど期待できない。そこで、数十
μｍの微粒子にSub μｍの微粒子を接着する方法が考ら
れる。前者がレーザー発振し、それがSub μｍの微粒子
を通って試料にトンネリングする系を構成すると、水平
方向にも１００nm程度の分解能が得られると予想され
る。実施例３ Ｒｈ６４０（1.02×１０-3Ｍ）のアセトン溶液に架橋ポ
リスチレン（ＰＳｔ）ラテックス微粒子を加え、色素溶
液を浸漬させた後、ミクロポアフィルターを用いて濾過
を行なった。濾過後、微粒子を蒸留水で充分洗浄した
後、それを少量の蒸留水に分散させ試料とした。
域の大きさ）については、数十μｍの微粒子では当然水
平方向の分解能はそれほど期待できない。そこで、数十
μｍの微粒子にSub μｍの微粒子を接着する方法が考ら
れる。前者がレーザー発振し、それがSub μｍの微粒子
を通って試料にトンネリングする系を構成すると、水平
方向にも１００nm程度の分解能が得られると予想され
る。実施例３ Ｒｈ６４０（1.02×１０-3Ｍ）のアセトン溶液に架橋ポ
リスチレン（ＰＳｔ）ラテックス微粒子を加え、色素溶
液を浸漬させた後、ミクロポアフィルターを用いて濾過
を行なった。濾過後、微粒子を蒸留水で充分洗浄した
後、それを少量の蒸留水に分散させ試料とした。
【００２７】粒径が8.0 μm のＲｈ６４０−ＰＳｔ
（〔Ｒｈ６４０〕＝1.0 ×１０-3）に１６０ｍＷとおよ
び2.2 Ｗの捕捉用レーザーを照射したときに発光が観測
された。ラテックス球は同一のものである。いずれの場
合にもレーザー捕捉されている。１６０ｍＷの場合は、
照射されている中心のみからの発光（２光子吸収によ
る）しか観測できないが、2.2 Ｗではラテックス球の中
心、および球と水相界面での発光が観測される。ラテッ
クス球はレーザー捕捉されているため、捕捉用レーザー
光は常に球の中心部分を照射しているが、2.2 Ｗのレー
ザー光照射では球の縁全体が光っている。これは球の内
部で全反射が起こり、レーザー発振（Whispering-Galla
ry modes）しているものと考えられる。
（〔Ｒｈ６４０〕＝1.0 ×１０-3）に１６０ｍＷとおよ
び2.2 Ｗの捕捉用レーザーを照射したときに発光が観測
された。ラテックス球は同一のものである。いずれの場
合にもレーザー捕捉されている。１６０ｍＷの場合は、
照射されている中心のみからの発光（２光子吸収によ
る）しか観測できないが、2.2 Ｗではラテックス球の中
心、および球と水相界面での発光が観測される。ラテッ
クス球はレーザー捕捉されているため、捕捉用レーザー
光は常に球の中心部分を照射しているが、2.2 Ｗのレー
ザー光照射では球の縁全体が光っている。これは球の内
部で全反射が起こり、レーザー発振（Whispering-Galla
ry modes）しているものと考えられる。
【００２８】また、ポンプレーザー（捕捉用レーザー）
光強度を変化させ、粒径9.4 μｍの場合の球−水相界面
付近のスペクトルを測定したところ、レーザー発振に由
来すると思われるモード構造が、発光スペクトル全体に
現われた（図１０）。注意深くスペクトルを見ると、大
きなモードピークの脇に小さなモードピークがあること
がわかる。これはFabry-Perot 共振器で観測される縦モ
ードと横モードに相当していると考えられる。
光強度を変化させ、粒径9.4 μｍの場合の球−水相界面
付近のスペクトルを測定したところ、レーザー発振に由
来すると思われるモード構造が、発光スペクトル全体に
現われた（図１０）。注意深くスペクトルを見ると、大
きなモードピークの脇に小さなモードピークがあること
がわかる。これはFabry-Perot 共振器で観測される縦モ
ードと横モードに相当していると考えられる。
【００２９】さらに、ポンプレーザー光強度に対する発
光強度依存性を検討した。その両対数プロットを図１１
に示した。これは粒径8.8 μｍのＰＳｔを用いた結果で
あるが、直線の傾きがポンプレーザー光強度2.1 Ｗを境
にして変化している。2.1 Ｗ以上では傾きが急激に大き
くなっており、この領域においてはレーザー発振が起き
ていることが明らかとなった。
光強度依存性を検討した。その両対数プロットを図１１
に示した。これは粒径8.8 μｍのＰＳｔを用いた結果で
あるが、直線の傾きがポンプレーザー光強度2.1 Ｗを境
にして変化している。2.1 Ｗ以上では傾きが急激に大き
くなっており、この領域においてはレーザー発振が起き
ていることが明らかとなった。
【００３０】
【発明の効果】この発明によって、以上詳しく説明した
通り、極微小光源の形成が可能となり、新しい物理化学
プロセス、微粒子の加工、修飾等への応用や、さらには
フォトンＳＴＭ等の新しい展開が可能となる。
通り、極微小光源の形成が可能となり、新しい物理化学
プロセス、微粒子の加工、修飾等への応用や、さらには
フォトンＳＴＭ等の新しい展開が可能となる。
【図１】この発明の実施例としてのＣＷＹＡＧレーザー
による微粒子補捉時の発光スペクトル図である。
による微粒子補捉時の発光スペクトル図である。
【図２】参考としてのローダミンＢ微結晶の発光スペク
トル図である。
トル図である。
【図３】参考としてのローダミンＢのエチレングリコー
ル液膜の発光スペクトル図である。
ル液膜の発光スペクトル図である。
【図４】ポリスチレン粒子の発光強度と捕捉用レーザー
光強度との相関図である。
光強度との相関図である。
【図５】ＰＭＭＡ粒子の発光強度と捕捉用レーザー光強
度との相関図である。
度との相関図である。
【図６】捕捉用レーザー光によって捕捉したＰＭＭＡラ
テックス微粒子に、psパルスレーザーを照射した時の発
光強度と時間の相関図である。
テックス微粒子に、psパルスレーザーを照射した時の発
光強度と時間の相関図である。
【図７】この発明の微粒子レーザー発振に用いた装置図
である。
である。
【図８】レーザー発振に関するスペクトル図である。
【図９】２つのモードピークの発光強度と強度比との相
関図である。
関図である。
【図１０】発光スペクトル図である。
【図１１】ポンプレーザー光強度と発光強度との両対数
相関図である。
相関図である。
フロントページの続き (56)参考文献 Ｈｉｒｏａｋｉ Ｍｉｓａｗａ ｅｔ ａｌ，”Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉ ｏｎａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｐｐ ｉｎｇ ａｎｄ ｌａｓｅｒ ａｂｌａ ｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｐ ｏｌｙｍｅｒ ｌａｔｅｘ ｐａｒｔｉ ｃｌｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ，”Ｊ．Ａｐ ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｏｃｔ．１．1991, ｖｏｌ．70，ｎｏ．７，ｐｐ．3829− 3836 Ｈｉｒｏａｋｉ Ｍｉｓａｗａ ｅｔ ａｌ，”Ｌａｓｅｒ Ｔｒａｐｐｉｎ ｇ，Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ａｎｄ Ａｂｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｓｉｎ ｇｌｅ Ｌａｔｅｘ Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｉｎ Ｗａｔｅｒ，”Ｃｈｅｍ．Ｌｅ ｔｔ．，1990，ｎｏ．８，ｐｐ．1479− 1482 三澤弘明他、「マイクロメートル微粒 子のレーザーマニピュレーション・分 光・爆蝕」、高分子学会予稿集、1990年 10月１日発行、39巻、９号、ｐｐ．3106 −3108 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザー色素をドープした微粒子を液媒
体中でレーザー光照射により捕捉して該微粒子でレーザ
ー発振させることを特徴とする極微小レーザー光源の形
成方法。 - 【請求項２】 レーザー色素をドープした微粒子に捕捉
用レーザー光を照射するとともに、ポンプ用レーザー光
を該微粒子に照射することを特徴とする請求項１記載の
極微小レーザー光源の形成方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の極微小レーザー
光源の形成方法によって形成した極微小レーザー光源に
よりレーザー発振させることを特徴とするレーザー発振
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30643291A JP3233957B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 極微小レーザー光源の形成方法とレーザー発振方法 |
| CA002083478A CA2083478C (en) | 1991-11-21 | 1992-11-20 | Method for forming microilluminants |
| EP92310650A EP0552539B1 (en) | 1991-11-21 | 1992-11-20 | Method for forming microilluminants |
| DE69217346T DE69217346T2 (de) | 1991-11-21 | 1992-11-20 | Verfahren zur Herstellung von Mikroleuchtkörpern |
| US07/980,169 US5359615A (en) | 1991-11-21 | 1992-11-23 | Method for forming microilluminants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30643291A JP3233957B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 極微小レーザー光源の形成方法とレーザー発振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175616A JPH05175616A (ja) | 1993-07-13 |
| JP3233957B2 true JP3233957B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=17956950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30643291A Expired - Fee Related JP3233957B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 極微小レーザー光源の形成方法とレーザー発振方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5359615A (ja) |
| EP (1) | EP0552539B1 (ja) |
| JP (1) | JP3233957B2 (ja) |
| CA (1) | CA2083478C (ja) |
| DE (1) | DE69217346T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4300698A1 (de) * | 1993-01-13 | 1994-07-14 | Raimund Schuetze | Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung, Bearbeitung und Beobachtung kleiner Teilchen, insbesondere biologischer Teilchen |
| JP3355021B2 (ja) * | 1994-03-26 | 2002-12-09 | 科学技術振興事業団 | マイクロメモリおよびマイクロセンサ |
| JPH1079553A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-24 | Fanuc Ltd | レーザ発振器 |
| US6064476A (en) * | 1998-11-23 | 2000-05-16 | Spectra Science Corporation | Self-targeting reader system for remote identification |
| JP2002507436A (ja) | 1997-11-25 | 2002-03-12 | スペクトラ システムズ コーポレーション | リモート識別用自動照準リーダ・システム |
| US6744525B2 (en) | 1997-11-25 | 2004-06-01 | Spectra Systems Corporation | Optically-based system for processing banknotes based on security feature emissions |
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