| 研究概要 |
1.強誘電体プロピオン酸カルシウム鉛における光第2高調波発生とボンド電荷理論による解析
強誘電体プロピオン酸カルシウム鉛結晶の2次の非線形光学定数およびミラ-定数を全て,強誘電相および常誘電相で決定した。対称性およびクラインマンの条件から禁制される成分も観測された。詳しい解析により,これは,この結晶の対称性が低下しているとして説明される。高温でアニ-ルした結晶ではこの現象は小さくなる。SHGテンソルを,レヴァインのボンド電荷理論により,CaーOおよびPbーOボンドからの寄与に分解した。観測されたSHGテンソルの異常な温度依存性は,これら2つのボンドからの寄与が異った符号をもつことで説明される。
2.強誘電性反転分域構造からの光第2高調波発生
強誘電体の周期的反転分域を利用することによって,光第2高調波の変換効率を向上させることができる。これは結晶のもつ固有なコヒ-レンス長と分域反転周期を一致させることによって,SHGの位相を整合させる方法である。本研究では,強誘電体の中でも比較的に規則的な層状分域をもち,その構造をある程度制御できるロッシェル塩を用いて,分域構造と光第2高調波発生との関係(分域周期の乱れ,分域壁による位相の擾乱,壁に推積する不純物・欠陥による光の散乱)を明らかにすることを目的に実験を行った。得られた結果は以下の通り。
入射光の波数ベクトルと,分域の波数ベクトル方向が一致する場合,分域周期が結晶のコヒ-レンス長に近づくに従って,大きな光第2高調波が発生した。一方,垂直に入射させると,光第2高調波発生は全くみられなかった。これはある時刻で結晶の中に生成される高調波が,空間的に平均した対称性(パラ相の対称性)を感じるためである。さらに単分域を含めた分域幅の異なる試料からのSHGの比較を行った。
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