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強磁場印加型半導体を用いた新テラヘルツ電磁波光源の原理解明と更なる高出力化の試み

研究課題

研究課題/領域番号 12750046
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関岡崎国立共同研究機構

研究代表者

大竹 秀幸  岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (80290899)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードテラヘルツ電磁波 / 強磁場 / InAs / テラへルツ電磁波
研究概要

本年度は原理解明実験と小型テラヘルツ光源の開発を行った。
前年度の研究で得られた成果をもとに、テラヘルツ電磁波放射原理解明の実験を行った。昨年度の実験結果により得られたスペクトルの他にテラヘルツ電磁波をプローブ用いた時間分解遠赤外分光(EOサンプリングとダイポールアンテナを使用)を行い、光励起キャリヤの時間的な振る舞いをおよそ100フェムト秒の時間分解能で測定した。その結果、半導体表面に光励起されたキャリヤのダイナミクスの初期過程が明らかになり、更なる高出力光源の実用化に大きな一歩となる結果を得た。特に磁場印加による大幅な増強過程に関しては世界各国の研究者が多くの提案をしており、現在も議論中である。
上記で得られた最大出力配置を用い、1センチのギャップをもつ永久磁石では最高磁場である2T永久磁石を用いて、コンパクトで汎用性の高いミリワット出力の超短パルスコヒーレントテラヘルツ電磁波光源を開発した。また、新規共同研究で開発したファイバーを用いた小型フェムト秒レーザーと組み合わせることにより、A3サイズの全固体高強度コヒーレントテラヘルツ電磁波光源を実現した。本システムから発生するコヒーレントテラヘルツ電磁波は、液体ヘリウムを必要とするボロメーターや複雑な光学系を必要とする時間分解システムを用いなくても、常温で機能する焦電素子で検出可能であることから、様々な応用研究において活用可能である。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "THz radiation from shallow incidence angled InAs emitter in a magnetic field irradiated with femtosecond laser pulses"Appl. Opt.. 40. 1369-1371 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "Terahertz absorption spectra of supercritical CHF3 to investigate local, structure through rotational and hindered rotational motions"Chem. Phys. Lett.. 341. 86-92 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "THz-Radiation Emitter and Receiver System Based on a 2 T Permanent Magnet, 1040 nm Compact Fiber Laser and Pyroelectric Thermal Receiver"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L1223-L1225 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "Generation of THz Radiation from Resonant Absorption in Strained Multiple Quantum Wells in a Magnetic Field"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L681-L683 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "Efficient Terahertz Radiation Generation from a Bulk InAs Mirror as an Intracavity Terahertz Radiation Emitter"Jpn. J. Appl. Phys.. 39. L366-L367 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "Supercritical-fluid cell with device of variable optical path length giving fringe-free terahertz spectra"Rev.Sci.Instrum.. 71. 4061-4064 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "Spectroscopic application of the THz radiation generated by ultrashort pulses, -Static far infrared absorption measurement in condensed phases-"Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy. 14. 317-338 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "Development of Intense and Compact THz-radiation source using femtosecond-laser irradiated InAs emitter in a high magnetic field"J.Chinese Chem.Soc.. 47. 609-613 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ohtake et al.: "Intense THz radiation from femtosecond laser pulses irradiated InAs in a strong magnetic field"J.Limin.. 87-89. 902-904 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大竹秀幸 他: "「丸善 実験物理学講座9 レーザー測定」櫛田孝司 編"丸善. 341 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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