| 研究課題/領域番号 |
15340131
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
白田 耕蔵 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (80164771)
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| 研究分担者 |
鈴木 勝 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (20196869)
桂川 眞幸 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (10251711)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
2005年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2004年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2003年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| キーワード | 固体水素 / 核スピン / 量子コヒーレンス / 近接場 / ナノ光ファイバー / ナノファイバー / 超微細光ファイバー / 極細光ファイバー |
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| 研究概要 |
オルソ水素の核スピン量子コヒーレンス制御の基本を確立すべく研究を実施した。また、光導入法として提案した極細光ファイバー(ナノファイバー)の近接場を用いる原子・光系のコヒーレント相互作用について物理的な基盤を確立することを目指して実験・理論の両面で研究を行った。
オルソ水素計測用高安定レーザー(波長2.4μ)を2重共鳴OPO方式により完成させ、オルソ水素の振動遷移を系統的に計測した。そのスペクトル線幅は半値半幅で1.6MHzと常識破りのシャープなものであることを示した。非線形分光技術も何も用いずにただの吸収測定としては記録的な値である。オルソ水素の濃度は40ppmと極めて少ないが、線幅が細いため、1cmの厚さの結晶による吸収のピークは60%にも達する。更に、良質の結晶については振動回転スペクトルが3本に分裂することを見出した。分裂の間隔は10MHz程度である。この分裂はオルソ水素の磁気量子数が結晶場により分裂した効果によるものである。これらの観測結果は、オルソ水素の振動回転遷移が強結合を用いた光学応答の操作の研究に最適であることを示すものである。分裂遷移を用いて磁場無しでの新しいタイプの強結合共鳴ラマン3準位系としても有望である。
固体水素中に強いレーザー場を実現するためのナノファイバー技術及びその物理の研究は大きく進展した。現在では、直径1μmから400nmの光ファイバーを透過率80%以上でルーチン的に作製できる。ナノファイバー近傍では光のモードは伝播モードに集中するため、光と原子・分子の双方がサブミクロン領域に閉じ込められるため、自由空間の光学過程とは異なる新しい光学過程が実現できる。実験的にもナノファイバー近傍の光応答を測定し、自由空間とは大きく異なる特性の観測に2006年2月に成功した。この観測はナノファイバーに関わる研究を固体水素から、更により普遍的な量子光学の研究に展開する重要な契機となりえる。
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