| 研究課題/領域番号 |
16560034
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
打木 久雄 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (50142237)
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| 研究分担者 |
田中 久仁彦 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (30334692)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 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 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | カルシウムチオガレート / 励起状態吸収 / 光利得 / レーザ |
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| 研究概要 |
波長425nm、パルス幅1nsの色素レーザパルスを励起源に用いて、Ce添加カルシウムチオガレート(Ce : CaGa_2S_4)結晶の発光強度の励起光強度依存性を調べたところ、発光強度の飽和が観測された。レーザ上準位(励起状態)から更に上の状態への励起光吸収遷移による励起状態吸収(ESA)を考慮した5準位モデルを用いて解析し、励起状態吸収断面積σが1×10^<-16>cm^2程度であることが分かった。基底状態から励起中間状態への励起光の吸収断面積が2×10^<-18>cm^2程度であることと比べると、この励起状態吸収断面積は非常に大きい値であり、Ce添加カルシウムチオガレート結晶をレーザ媒質へ応用する際の大きい問題点になることが分かった。次に、波長425nm、パルスエネルギー50μJのナノ秒色素レーザ1を励起光に、460〜600nm波長可変、5μJのナノ秒色素レーザ2を検索光とするポンプ-プローブ分光を行ない、利得の有無を調べた。その結果、負の利得(損失)が観測され、検索光波長域の励起状態吸収断面積(8×10^<-17>cm^2)が誘導放出断面積(6×10^<-18>cm^2)より1桁程度大きいことが分かった。ポンプ光とプローブ光の時間間隔を変えて、損失の時間特性を調べたところ、18nsの減衰時定数を持っていた。この値は励起状態の寿命(36ns)となるべきであるが、実験結果はその半分となった。この原因は未だ不明である。
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