1997 Fiscal Year Annual Research Report
多モードレーザのダイナミクスとその応用に関する研究
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07455040
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
大塚 建樹 東海大学, 工学部, 教授 (60266369)
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| Keywords | パラメトリック共鳴 / 反位相ダイナミクス / 還流解析 / 階乗的パターン / マイクロチツプレーザ / レーザダイオードポンピング / 高密度ポンピング / ポピュレーション トラッピング |
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| Research Abstract |
1.多重パラメトリック共鳴
反位相緩和振動を呈する多モードレーザにおけて多重周波数同時変調の実験を行い、多重パラメトリック共鳴現象を見出した。並列変調信号の動的空間パターンへの変換、変調パターンと出力強度のパワースペクトルパターン間の1対1の対応関係(線形応答)を半導体レーザ励起LNPレーザで検証した。また、このような複雑系での自己組織的“線形応答"の発現を理論的に再現し、古典的暗号通信への応用を提案した。
2.動的パターン形成と制御
共振器内第二高調波発生多モードレーザーの理論モデルを解析し、反位相運動力学系における多様な動的パターンの形成(例えば、クラスタリング、グル-ピング、反位相周期状態、など)とこれら共存するパターン間の多重ヘテロクリニック交差に伴う自己スイッチング現象を見出し、「大域的強度還流」の手法を用いてその素過程を解明した。また、「種光パルス注入」という物理的操作により任意の動的パターン間のスイッチング経路を制御できることを計算機実験により検証した。
3.高密度励起効果
高密度半導体レーザー励起マイクロチツプLNPレーザーにおける多モード発振の崩壊、反位相低周波数不安定性、多重遷移同時発振など高濃度原子を含む直接化合物系レーザーにおける特徴的な物性を見出した。特に、低周波数でのモード分配不安定性は、多重遷移発振に関与する2つのレーザ下準位間に形成される分極のコヒーレンスが関連していると推察され、実際、population trappingの理論モデルにより実験を説明し得た。
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[Publications] K.Otsuka: "Parametric Resonance in a Modulated Microchip Multimode Laser" Optics Letters. 22・8. 516-518 (1997)
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[Publications] K.Otsuka: "Clustering,Grouping,Self-Induced Switching and Controlled Dynamic Pattern Generation in an Antiphase Intracavity Second-Harmonic Generation Laser" Physical Review E. 56・4. 4765-4772 (1997)
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[Publications] K.Otsuka: "Breakup of Multimode Oscillations and Low Frequency Instability in a Microchip Solid-State Laser by High Density Pumping" Physical Review A. 56・4. 3226-3232 (1997)
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[Publications] 大塚 建樹: "「非線形機能学」へ向けて" 光学. 26・11. 561 (1997)
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[Publications] K.Otsuka: "Simultaneous Single-Frequency Oscillations on Different Transitions in a Laser-Diode-Pumped LiNdP_4O_<12> Laser" Optics Letters. 23・3. 201-203 (1998)
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[Publications] K.Otsuka: "Nonlinear Dynamics in Optical Complex Systems" KTK Scientific Publishers/Tokyo,Kluwer Academic Publishers(in press), 320 (1998)
