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高繰り返しモード同期レーザーの開発および高繰り返し光科学の開拓

高重锁模激光器的研制和高重光学科学的开拓

基本信息

批准号：
13J08331
负责人：
遠藤護
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

3年度目では，これまでに考えられてこなかった光周波数コムの応用例として，固体物性への展開を研究した．周波数が数GHzから数百GHzの領域には，物質の素励起（音響フォノン，マグノン，スカルミオンなど）の周波数が集中している．これらの素励起の周波数に光周波数コムの繰り返し周波数を合わせることで，効率的に励起できるのではないかと考え，実際にシリカファイバーの音響フォノンに対して実験を行った．シリカファイバーの音響フォノンは，誘導ブリルアン散乱として馴染みがある．励起光をファイバーに入射すると，ファイバー内での後方散乱光とのビートによって定在波が生じる．すると，電歪効果によって定在波の腹の位置の密度が高くなり，結果的に疎密波（音波）が生じる．このとき，励起光と散乱光との間の周波数差によって定在波は速度をもつが，この定在波の速度と，ファイバー内の音速が一致した時に位相整合を満たし，後方散乱光と音波は誘導的に増幅される．これは一般的な誘導ブリアン散乱であり，通常は連続波の励起光の時に最も顕著となる．また，位相整合条件は音速と励起光の波長によって決まり，シリカファイバーを波長1 μmの光で励起した時はおおよそ15.6 GHzとなる．私は，光周波数コムの縦モードを4モードに制限しその繰り返し周波数を音響フォノンの周波数の半分付近(7.8 GHz)に設定し，長さ10 kmのシングルモードファイバーからの後方散乱光強度を測定した．その結果，繰り返し周波数を合わせたときには，繰り返し周波数をフォノンの線幅（約10 MHz）以上ずらしたときと比較して最大30倍の後方散乱光が確認された．つまり，繰り返し周波数によって音響フォノンが効率的に励起されたことがわかった．この成果を応用することで，物質の素励起を光周波数コムによって制御するという，これまでになかった応用が期待される．

In 2003, the development of solid physical properties was studied. The number of cycles varies from several GHz to hundreds of GHz, and the number of cycles of substances is concentrated. The number of cycles of excitation is the number of cycles of light. The number of cycles of excitation is the number of cycles of light. In the case of a car accident, the car accident is caused by a car accident, which is caused by a car accident. The excitation light is incident on the rear scattered light in the interior and the excitation light is fixed in the interior. As a result, the density at the position of the antinode of the wave is increased, and the resulting dense wave (sound wave) is generated. The frequency difference between excitation light and scattered light is constant. The frequency difference between excitation light and scattered light is constant. The general induction of light is usually the most frequent. The phase integration condition is the speed of sound and the wavelength of excitation light. The wavelength of excitation light is 1 μm. The wavelength of excitation light is 15.6 GHz. For example, the frequency of the optical cycle is set at 4 GHz, the frequency of the acoustic cycle is set at 7.8 GHz, and the scattered light intensity at the rear of the optical cycle is measured at 10 km. As a result, the frequency of the return wave is equal to or greater than 30 times the amplitude of the return wave (about 10 MHz).つまり，缲り返し周波数によって音响フォノンが効率的に励起されたことがわかった. The results of this study are as follows: 1. The excitation of substances in the light cycle is controlled by the excitation of substances in the light cycle. 2.