2015 Fiscal Year Research-status Report
２光子吸収型全光スイッチへの非縮退な２光に対する３次非線形感受率テンソルの研究
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26420268
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
坂東 弘之 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 助教 (70298149)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松末 俊夫 千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 講師 (20209547)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ２光子吸収 / 光物性 / 光スイッチ / 光非線形デバイス / 先端機能デバイス / MBE、エピタキシャル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，InP(1-10)面にて，２光の偏光状態を，ポンプ光を楕円率を種々に設定しただ円偏光，プローブ光を円偏光とした，２光束による２光子吸収特性の測定を，波長1640nmにて測定した。この際，ポンプ光の楕円偏光長軸方向を理論計算により求めた最適値に合わせ，楕円率は-1.5から1.5まで変化させた。その結果，得られた2光子吸収量のポンプ光楕円偏光依存性は，昨年度求められた３次非線形感受率テンソルの値と実験条件の楕円偏光状態をDvorakらの式に適用することで，非常によく再現できた。このことは，得られた３次非線形感受率テンソルの値の正確さ，解析モデルおよび解析式の正しさなどを意味している。そして，これらの偏光状態の組み合わせにより，偏光状態の乱れに対して2光子吸収量の変化が小さく，実用的な条件であることが確認された。
次に，測定される3次非線形感受率テンソルの実部の値について，値の推定誤差を小さくし，有効桁数を上げる手法について検討を行った。その結果，実験的な各機器の設定条件の最適化を詳細に検討し，電気的および機械的なノイズを各機器のもつ限界まで低減できた。さらに測定データの統計的手法を検討し，推定誤差を小さく出来る方針を確認できた。
また，ワークステーションを新たに購入し，汎用物理シミュレーションソフトを用いた我々のモデルによる２光子吸収をシミュレーションが，より大規模かつ詳細に行える様になった。そして，シミュレーション条件も，今までの1光束だけでなく，２光束にて行うことができ，実際のデバイス形状により近い状態での2光子吸収状態をシミュレーションできた。
しかしながら，それでも現在の計算モデル（シミュレーションの方法）では，3Dにてシミュレーションするにはメモリ容量が足らず，またさらに追加していっても現実的なメモリ容量では足りないため，シミュレーションモデルに工夫をする必要があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ワークステーションを購入したことにより，いままでのシミュレーションよりもより高速に行えるようになった。また，今までよりも大きなサイズの系でのシミュレーションやより細かなメッシュサイズでのシミュレーションも行えるようになり，シミュレーションにより得られる情報が迅速かつ詳細となったから。
また，3次非線形感受率テンソルの値について，推定誤差を小さくし有効桁数を上げる方針が分かったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降の計画予定であるが，まだ測定出来ていない波長域での２光束による２光子吸収測定の測定へと実験を進め，３次非線形感受率テンソルの広波長域測定を行っていく。
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| Causes of Carryover |
消耗品などの費用が，経済的に使用されたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品などの物品費にて使用する予定。
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