光子の超拡散を用いたランダムレーザーの研究

• 研究課題/領域番号: 24560048
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 岡本 卓 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (40204036)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ランダムレーザー / 光散乱 / 超拡散 / ランダム媒質 / モンテカルロ法 / 時間領域差分法 / 光硬化性樹脂 / 微粒子 / 多重散乱 / モンテカルロシミュレーション / スペックル

研究成果の概要

ランダムレーザー光源の実用化を目指し、光子が媒質内で超拡散する構造を用いたランダムレーザーの特性解析を行った。複数のすきま粒子を導入することで、超拡散構造に近い媒質を実際に作製できることを示した。また、電磁界シミュレーションにより、媒質内部の光強度分布および発光スペクトルを明らかにした。さらに、超拡散構造を用いると特定のスペクトルピーク強度が上昇し、発振効率の向上が期待できることが実験的に示された。

研究成果

• [雑誌論文] ランダムレーザーの基礎および最近の進展 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本 卓
  • 雑誌名: 光学 巻: 43 ページ: 211-216
  • 査読あり
• [学会発表] ランダムレーザーにおける散乱体の不均一分布と発振効率の関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松下蕉平, 高林正典, 岡本 卓
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2014
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス文京校舎
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [学会発表] 泡構造ランダム媒質中の空隙が媒質内光散乱に及ぼす影響：シミュレーション解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 春野達磨, 高林正典, 岡本 卓
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2014
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス文京校舎
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [学会発表] ポリマー利得媒質の硬化状態と散乱体分布がランダムレーザー発振に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松下蕉平, 高林正典, 岡本 卓
  • 学会等名: 第75 回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Laser emission from random gain media with bubble structures (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, S. Matsushita, M. Takabayashi
  • 学会等名: The 10th International Conference on Laser-light and Interactions with Particles (LIP2014)
  • 発表場所: Marseille, France
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-29
• [学会発表] Laser Emission from Random Gain Media with Bubble Structures (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto, Shouhei Matsushita, Masanori Takabayashi
  • 学会等名: The 10th International Conference Series on Laser-light and Interaction with Particles (LIP 2014)
  • 発表場所: Marseille, France
• [学会発表] Emission Properties of Random Laser Media with a Bubble Structure (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto, Ryosuke Yoshitome
  • 学会等名: The European Conference on Lasers and Electro-Optics and the International Quantum Electronics Conference
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] Random Laser Emission from Gain Media with Inhomogeneously Distributed Scatterers (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto, Ryosuke Yoshitome, Shouhei Matsushita
  • 学会等名: The 10th Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineering (OIE '13)
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 招待講演
• [学会発表] 光増幅ランダム媒質中の散乱体分布がランダムレーザー発振に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古川隆章、 高林正典、 岡本 卓
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2013
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] 泡構造ランダムレーザーの発光特性：空隙サイズの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松下蕉平、 高林正典、 岡本 卓
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2013
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] 泡構造増幅ランダム媒質のレーザー発振特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉留亮介、岡本 卓
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学、松山市
• [学会発表] 泡構造ランダムレーザー媒質の発光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉留亮介、岡本 卓
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2012
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京