フォトニック結晶ファイバーによる超高速音響光学変調器の開発

利用光子晶体光纤开发超快声光调制器

• 批准号: 16656020
• 负责人: WRIGHT O・B
• 金额: $ 2.24万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656020/
• 关键词: 多層薄膜構造; フォトニック結晶; ポンププローブ分光; サブTHz音響フォノン; フォトニックバンドギャップ; 超高速現象; 光音響変調器; ピコ秒レーザー音響法

我々は、ローマ大学「ラ・サピエンザ」のR.Li Voti博士から提供された高精度のTiO_2/Ag多層膜試料を用い、試料中を伝播するピコ秒超音波の広範囲にわたる波長依存性・時間分解の測定を行った。同期した2つの波長可変な超短パルスレーザーシステムを使い、反射率変化の応答を観測した。この試料はフォトニックバンドギャップを波長400nm以下と800nm以上の光に対してもつので、ポンプ光の波長を800nmに固定してプローブ光の波長を400nm付近のバンドギャップエッジの周りで変化させ測定を行った。プローブ光の波長を400nmから長波長側へ走査し、プローブ光の波長により試料の反射率変化が増大することを発見した。これは、1次元フォトニック構造においてフォトニックバンドギャップが超高速音響光学作用を増大することに利用できることを結論付けるものである。我々はまた、プローブ光が試料中で多重反射する効果も含めた転送行列法によって、試料中を伝播するピコ秒超音波による反射率変化についての数値的なシミュレーションを行った。この理論結果は、すべてのプローブ光の波長領域において実験結果と一致し、これは初めてフォトニック構造におけるピコ秒時間領域での音響光学変調を定量的に評価したことになる。この研究は、さらに2次元や3次元フォトニック結晶におけるピコ秒音響光学作用に研究を拡張する基礎となるものである。

Dr. R.Li Voti of the University of Science and Technology provides high-precision TiO_2/Ag multilayer film sample applications and sample propagation. The wavelength dependence and time decomposition of ultrasonic waves are measured. The wavelength can be changed from ultra-short to ultra-short, and the reflectivity can be changed to ultra-short. The sample is measured at wavelengths below 400nm and above 800 nm. The wavelength of light is fixed at 800nm. The wavelength of light is near 400nm. The wavelength of light from 400nm to long wavelength is observed, and the reflectance of the sample increases at the wavelength of light. This paper discusses the development of ultra-high-speed sound and optical effects in the first dimension. The results of multiple reflections in the sample include the transmission matrix method, the reflectivity variation in the sample and the number of reflections in the sample. The theoretical results are consistent with those in the wavelength domain of light, in the structure domain of sound and light, and in the time domain of sound and light. This research is based on the study of 2D and 3D crystal structures.

项目成果

Laser picosecond acoustics in a two-layer structure with oblique probe light incidence

• DOI: 10.1016/j.ultras.2004.01.052
• 发表时间: 2004-04-01
• 期刊: ULTRASONICS
• 影响因子: 4.2
• 作者: Matsuda, O;Wright, OB
• 通讯作者: Wright, OB

Acoustic phonon generation and detection in GaAs/Al0.3Ga0.7As quantum wells with picosecond laser pulses

• DOI: 10.1103/physrevb.71.115330
• 发表时间: 2005-03
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: O. Matsuda;T. Tachizaki;T. Fukui;J. Baumberg;O. Wright

Real time imaging of surface acoustic waves on crystals and microstructures

晶体和微结构上的表面声波实时成像

• 发表时间: 2005
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 44
• 作者: Daniel Matignon;Arnaud Deruelle;Katura Miyazaki;Thomas Mattman;Kazuhiro Ichihara;D.H.Hurley;J.Vollmann;J.Bryner;O.B.Wright
• 通讯作者: O.B.Wright

Acoustic phonon pulse generation and detection in GaAs/Al_<0.3>Ga_<0.7>As quantum wells

GaAs/Al_<0.3>Ga_<0.7>As 量子阱中声子脉冲的产生和检测

• 发表时间: 2004
• 期刊: physica status solidi(c) 1
• 作者: Daniel Matignon;Arnaud Deruelle;Katura Miyazaki;Thomas Mattman;Kazuhiro Ichihara;D.H.Hurley;J.Vollmann;J.Bryner;O.B.Wright;I.A.Veres;O.Matsuda;O.Matsuda;T.Tachizaki
• 通讯作者: T.Tachizaki

Direct measurement of ultra fast surface displacement in laser picosecond acoustics

激光皮秒声学中超快表面位移的直接测量

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal de Physique IV France 125
• 作者: Shinsuke Miyajima;Akira Yamada;Makoto Konagai;O.Matsuda
• 通讯作者: O.Matsuda