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放射圧による微粒子ランダム媒質の創製と光局在解析

使用辐射压力和光学定位分析创建粒子随机介质

基本信息

批准号：
13875013
负责人：
笹木敬司
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、3次元スペックル場が発生する空間的に不規則な分布をした光の放射圧を微粒子に作用し3次元ランダム媒質を制御して作製する、という新しいアイデアに基づいて光子のアンダーソン局在を解明することを試みた。光の揺らぎに起因するスペックルパターンを数十〜数百ナノメートルサイズの微粒子に照射し、光子の運動量変化によって発生する放射圧により微粒子を不規則に配置させる。放射圧で形成したランダム媒質の平均自由行程を自由に変化させたり、さらにはフォトニック結晶構造から不規則構造へと転移させることも可能と考えられる。しかしながら、実験においては、微粒子による多重散乱が放射圧に与える影響が極めて大きく、自在にランダム構造を作製するところまでは未だ至っていない。すなわち、ランダム構造を形成した微粒子集団がさらに複雑な散乱場を形成してランダム構造を複雑化していくという自己組織化的な振る舞いが観られた。一方、ランダム媒質の光局在を制御する試みとして、非線形光学応答をもつ有機微結晶によりランダム媒質を作製し、光励起による屈折率変化により、局在モードが変化していく様子を理論的、実験的に解析した。コンピュータシミュレーションの結果および自然放出の増強効果の実験結果は、ランダム媒質の光閉じ込め効果を光制御可能であることを示すことができた。本研究の成果は、超低しきい値レーザー、超高速光制御デバイス、高感度感光材料、量子コンピュータの制御ゲート、量子暗号通信デバイスとして展開できるものと考えている。

In this study, the distribution of optical radiation particles in the space of the three-dimensional optical radiation system is very important in this study. in this study, the three-dimensional optical radiation system in this study, the three-dimensional optical radiation system, the three-dimensional optical radiation system, the three-dimensional media system, the photon transmission system, the photon sensor, the The cause of radiation is that the particles are irradiated by tens to hundreds of thousands of photons, and the photons are irradiated by photons. The average free travel of the radiation media, the average free travel, the average free travel, the In the first place, the particles are divided into several parts, the particles are scattered, the radiation is scattered, and the particles are scattered. In order to form a collection of fine particles, to make a cluster of fine particles, to copy a random field, to create a vibrating dance that is self-organized by itself. On the one hand, the optical bureau of the optical media is responsible for the control of the system, the non-linear optical response system, the computer micro-analysis, the optical excitation and the analysis of the theory of the system. The results show that the results will be enhanced naturally, and the media will show that the results may be affected. The results of this study are as follows: ultra-low-speed optical system, ultra-high-speed optical system, high-sensitivity materials, quantum signal communication, ultra-low-speed optical system, ultra-high-speed photosensitive materials, high-sensitivity materials, and quantum code communication.