| 研究課題/領域番号 |
09210207
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
氏原 紀公雄 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (90017351)
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| 研究分担者 |
岡田 佳子 (首藤 佳子) 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (50231212)
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| 研究期間 (年度) |
1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 平板形マイクロキャビティレーザー / 有効モード半径 / 動作モーsド数 / 発光分子濃度 / 出力揺らぎ / ボース・アインシュタイン分布 / ポアソン分布 / 出力飽和 |
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| 研究概要 |
マイクロキャビティレーザーにおける二次のコヒーレンスすなわち強度相関の程度を知ることを本年度の目的とした。平板形マイクロキャビティレーザーにおいては、その有効モード半径よりポング光ビーム半径が小さければ単一モード動作が起き、出力揺らぎは閾値以下ではボース・アインシュタイン分布、閾値以上ではポアソン分布となると予想される。他方有効モード半径よりポンプ光ビーム半径が大きければ複数モード動作が起き、出力揺らぎは常にガウス的であると予想される。昨年度は一定入力に対して100ショットで揺らぎを調べたが、本年はディジタルオシロスコープを活用して1000ショットで揺らぎを調べ、より詳細なデータを得た。使用発光媒体は色素ローダミン6G、励起光源はパルス幅0,9nsの窒素レーザー励起色素レーザーを用いた。色素濃度5×10^<-3>mol/1の場合は、単一モードの場合はほぼ予想どうりであったが、複数モードでは閾値以下で出力零の頻度が予想以上に多く、頻度分布が双峰性となることが観測された。これは何らかの原因で双安定性が生じているものと考えられ、更に検討する必要がある。色素濃度5×10^<-4>mol/1としたときは、単一モードにおいても複数モードにおいても定性的に予想と合致する結果が得られた。なお、色素濃度が5×10^<-4>mol/1のときは5×10^<-3>mol/1のときに比較して閾値が上昇したが、同時に閾におけるlog-logプロットのジャンプは減少した。これは、通常の4準位マイクロキャビティレーザーの予想とは逆の傾向である。通常の理論にはモル濃度の影響は取り入れられてはおらず、閾値の上昇に伴ってジャンプは増大するとされる。この矛盾を解決するため、有限の原・分子濃度を考慮した速度方程式を導入し、実験結果を説明し得ることを示した。
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