新しい原理に基づく二光子吸収分光法によるポリジアセチレン結晶の電子励起状態の研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61460024
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 井上 久遠 北海道大学, 応用電気研究所, 教授 (30021934)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山中 明生 北海道大学, 応用電気研究所, 助手 (30182570) ; 淺香 修治 北海道大学, 応用電気研究所, 助手 (00167876) ; 進藤 善雄 北海道大学, 応用電気研究所, 講師 (10001702)
• Keywords: レーザー分光 / 高分子固体 / 二光子吸収 / 励起子 / 非線形光学 / 新機能材料

Research Abstract

I. 新方式による二光子吸収分光法の開発. (1)完成させた新しい二光子吸収観測装置の基礎特性を,既存データのあるCdS結晶等により種々の角度から調べた. その結果,吸収変化量として10^<-4>程度の感度で測定可能であることがわかった. 予想される二光子吸収係数から判断してポリジアセチレンの測定には十分の感度であるが,実際測定してみた結果,結晶の不完全性のためポリジアセチン結晶は予定していた2W程度のレーザー照射に耐えられない重大な事実が判明した. 従って末だ結果は得られていない. (2)このためレーザー照射に耐え得る良質結晶の育成と,一層の感度向上の努力を行っている. 二光子吸収と殆ど同じ高感度高周波変調ポンププローブ分光法で感度向上化の研究を行ない,GaSe励起子で限界測定変化量として10^<-5>の値を得ることに成功した. この値は当初の計画の目標値に到達したことを意味するが, 更に努力している.
II. ポリジアセチレンの電子励起状態の研究. (1)昨年度のPTS結晶に引きつづきB型のTCDO結晶でも二光子励起発光スペクトルの観測が可能であることがわかった. これは高純度結晶育成の努力の結果,ピーク値500W,繰り返し500Hz,幅100nsのパルスレーザー光照射がようやく可能になったためである. 結果はTCDUではA型PTSと比べて電子格子相互作用が異常であることを示しているが,末だ断定できないので一光子励起スペクトルと併せて詳しく調べている. (2)逆に上の成果に基づき,この発光量をモニターにして二光子吸収スペクトルの測定ができるとの知見が得られたので,現在そのための長波長色素レーザーの開発を進めている. (3)^1Bu,^1Agの各励起子状態の位相緩和時間並びに二光子吸収スペクトルの知見を得るため4波光混合の予備実験を行った. 類似のGaSe励起子の結果に基づきポリジアセチレンでも測定可能の見通しを得た.

Research Products

• [Publications] 浅香修治: レーザー研究.
• [Publications] 山中明生: Journal of Huysical Society of Japan.
• [Publications] 南不二雄: Proceedings of International Conference on Ultra-Fast Phenomena. (1988)
• [Publications] 井上久遠: Optics Communication.