2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10044175
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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 | マイクロチップ固体レーザ / 非線形利得 / 自己光混合レーザ計測 / 量子干渉 / 誘導ラマン発振 / 同期カオス / ランダムカオスバースト / 量子雑音誘起秩序化 |
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| Research Abstract |
1.非線形利得やレーザ下準位原子の量子干渉に基づく非線形モード結合効果の顕在化とそれらに基づく動的不安定性の発現の理論を構築し、不均一広がりを有するNd:YVO4ならびにA型遷移LNPレーザにおいてそれぞれ実験的に検証した。いづれも、マイクロ共振器での光子寿命の超短化が起源である。
2.LD励起光により励起された電子がレーザ上準位へ非放射遷移する過程で放出されるフォノンによる散乱が起源と推察される誘導ラマン発振をNd系レーザで観測した。発光波長は1.5μm付近現われエルビウムドープ光ファイバー増幅器と適合している。また、LNPレーザでは多重遷移同時発振においてオージェ再結合を介して、異なるエネルギーのフォノンモードが散乱に寄与することが励起密度依存性の実験により検証された。
3.ドップラー帰還変調によるマイクロチップレーザアレーでカオス同期現象を観測し理論的に再現した。また、非同期から同期カオスへの遷移領域で位相スクイーズ状態(振幅は無相関、位相に強い相関)が生ずることを発見し、理論的に検証した。
4.光帰還マイクロチップ固体レーザでの位相ゆらぎに起因するランダムカオス的バーストの発生と反位相ダイナミクスを観測し量子雑音(位相ゆらぎ)を導入した遅延帰還多モードレーザ方程式のシュミレーションにより再現した。また、周波数シフト帰還レーザ系においては、緩和振動とスパイク振動間の量子雑音を介した周波数ロッキングによりカオスが抑圧されることが実験ならびに理論的に導かれた。
5.LD励起マイクロチップ固体レーザでの自己光混合変調効果を利用した、驚異的感度を有する運動方向弁別型速度計測・振動計測の実現し、光拡散媒質中の物体のイメージングへ応用した。
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[Publications] Kenju Otsuka: "Intrinsic Instability and Locking of Pulsation Frequencies in Free-Running Two-mode Class-B Lasers"Physical Review A. 61. 1-6 (2000)
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[Publications] S.-L.Hwong: "1.5μm Emissions from Laser-Diode-Pumped Nd-Doped Microchip Solid-State Lasers"Optics Letters. 25・9. 646-648 (2000)
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[Publications] Kenju Otsuka: "Synchronization of Mutually Coupled Self-Mixing Modulated Lasers"Physical Review Letters. 84-14. 3049-3052 (2000)
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[Publications] Kenju Otsuka: "High-Resolution Self-Mixing Laser-Doppler Vibrometry with a Laser-Diode-Pumped Microchip LiNdP4012 Lasers"Jpn.J.Appl.Phys.. 39・78. L763-L765 (2000)
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[Publications] 大塚建樹: "光非線形ダイナミクスとその周辺"レーザー研究. 28・10. 663-670 (2000)
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[Publications] Kenju Otsuka: "Pulsations Induced by Quantum Interference in a Microchip Solid-State Laser Operating on a ∧ Transition"Optics Letters. 26・8(印刷中). (2001)
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[Publications] Kenju Otsuka: "Non-stationary Chaotic Oscillations in Lasers with Frequency-Shifted Feedback"Optics Letters. 26・9(印刷中). (2001)
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[Publications] J.-Y.Ko: "Quantum-Noise-Induced Order in Lasers Placed in Chaotic Oscillation by Frequency-Shifted Feedback"Physical Review Letters. (印刷中).
