1991 Fiscal Year Annual Research Report
非古典的な光の二光子相関測定とその超高速時間分解分光への応用
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03640344
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
久我 隆弘 東京大学, 物性研究所, 助手 (60195419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬場 基芳 東京大学, 物性研究所, 教務職員 (60159077)
松岡 正浩 東京大学, 物性研究所, 教授 (10013476)
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| Keywords | 二光子強度相関 / パラメトリック増幅 / スワイ-ズ系数測定 |
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| Research Abstract |
連続波モ-ド同期Nd:YAGレ-ザ-の三倍波(355nm)を励起光としたパラメトリック増幅器を製作し、縮退した二光子(シグナル光・アイドラ光)を発生させた。シグナル光・アイドラ光それぞれにつき光子計数を行い,両者の同時計数率を時間ーパルス高変換器を用いて測定した。
励起光としてモ-ド同期光パルス列を用いており、光検出器の時間分解能もモ-ド同期の周期よりも短いので、同じパルス内で同時計数する場合(realーcoincidence)と近接するパルスどうしが同時計数する場合(delayedcoincidence)の二種類を区別することができた。この二種類の同時計数率の比R/Dが、パラメトリック蛍光の規格化された二次の相関関数g^<(2)>(0)である事を理論的に示し、これからスクイ-ジングパラメ-タが求められることを明らかにした。
R/Dの測定を行いイクイ-ジングパラメ-タの決定を試みた。しかしシグナル光・アイドラ光の空間的広がりのため、当初は精度良くパラメ-タを測定できなかった。その後、同時計数率の空間依存性・励起光強度依存性などを測定し、これらを考慮に入れた簡単な理論を基に解析を行った結果、スクイ-ジングパラメ-タの見積もりが定量的にも行えるようになった。
さらに、励起光の時間幅τp、パラメトリック蛍光のコヒ-レンス時間τcを考慮に入れた予備的な理論解析も行い、τpとτcの比がR/Dに大きく影響を与えることが明らかになった。即ちR/Dはτc/τpで悪くなることが解る。現在の実験条件はτc/τp=50程度であると見積られ、実験結果をほぼ良く説明できる。このg^<(2)>(0)のτp、τc依存性を測定することは、光の高次のコヒ-レンスを直接研究する事につながり、実験的なも成された例はなく、理論的に見ても非常に興見深い問題である。
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[Publications] T.Kuga: "Picosecond Linear and Nonlinear Spectroscopies of Excitons and Biexcitons in CuCl" Optical Properties of Sohds(World Scientific)Proceedings of the TaiwanーJapan Workshop on SolidーState Optical Spectrosopy. 109-135 (1991)
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[Publications] T.Kuga: "TwoーPhoton Correlation of Squeezed Pulse Train" Phys.Rev.A.
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[Publications] Y.Miyamoto: "Ultrafast Optical Pulse Measurement with TwoーPhoton Interference" Intemational Conference on Quantum Electronics.
