高い振動励起状態の分子レーザー過程における振動回転緩和の実験的研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60540242
• Research Institution: Sophia University
• Principal Investigator: 清水 文子 上智大, 理工学部, 助教授 (60053592)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 箕曲 在道 上智大学, 理工学部, 非常勤講師 (10087439)
• Keywords: 炭酸ガスレーザー / 振動緩和 / 回転緩和 / 緩和 / 振動温度 / 分子レーザー / シークエンスレーザー

Research Abstract

1)昨年にひきつづき、【CO_2】レーザー媒質を放電させ放電管中に【CO_2】106μmregularレーザーを入射させた場合の、各振動回転遷移の吸収強度の変化をダイオードレーザー(16μm)をプローブ光として調べた。またこの時の信号強度の変化分のみを二重共鳴法によって測定した。【CO_2】レーザー照射によってレーザー上準位(001)と衝突によって結合している準位系(上準位系)で振動温度Tvが下り、下準位(100)と結合している準位系(下準位系)でTvが上ることが解った。また分子の絶対数を算出し、【CO_2】レーザー照射によって(001)の分子数が4.2×【10^(15)】/【cm^3】から3.4×【10^(15)】/【cm^3】に減少(放電電流15mAの場合)したことが解った。(002)準位については6.7×【10^(14)】/【cm^3】の分子数が【CO_2】レーザー照射によって2.7×【10^(14)】/【cm^3】(電流15mAの場合)に減少し、一方(011)準位については4.3×【10^(14)】/【cm^3】から3.0×【10^(14)】/【cm^3】に減少し、【V_3】モード間の衝突によるcouplingの大きいことが解った。
2)昨年にひきつづき、特に高い振動励起状態で発振する代表的レーザーとして【CO_2】シークエンスレーザーを製作し何度かの改良を重ね出力および安定度の高い発振を得た。高温吸収セルの温度、圧力を変えシークエンスレーザーの特性を測定し最適条件を求めた。また精度よい測定を行うためにS/N比を上げる目的で、信号を精算しコンピュータと連絡しノイズをカットするシステムを開発した。持続時間約数μsecのパルス放電によって励起された増幅管中のレーザー媒質に、【CO_2】シークエンスレーザーを入射させパルスゲイン法によってレーザーの利得波形を時間の関数として測定し、圧力依存性を調べシークエンレーザー準位9緩和定数を求めた。又異種ガス(CO,He,【N_2】,【O_2】)の振動緩和定数に与える影響を調べた。その結果、レーザー上準位(002)準位については、レギュラーバンドの上準位(001)に対応する値が得られた。

Research Products

• [Publications] Fumiko O.Shimizu: Japn.J.Appl.Phys.24. 1650-1654 (1985)
• [Publications] 清水文子: フィジクス. 6. 285-292 (1985)
• [Publications] 土沢泰: レーザー科学研究. 8. 20-23 (1986)
• [Publications] Fumiko O.Shimizu: Abstracts Tenth International Conference on Atomic Physics.10. 190 (1986)