| 研究概要 |
今年度は、主として、BSO,GaP結晶のステップ光,パルス光に対する屈折率格子形成の過渡応答測定と、それらの計算機シミュレーションに基づく材料設計法の確立に関して検討を行ない、以下の新たな知見を得た。
(1)ステップ光,パルス光照射によるBSO,GaP結晶中への屈折率格子の書き込み・消去の過渡応答と材料物性の関係を定量的に記述する理論解析法を確立し、これに基づいて不純物ドーピング密度,トラップの捕獲断面積,活性化エネルギー等の動的パラメータ値が光屈折性の過渡応答に及ぼす影響を計算機シミュレーションにより明らかにし、不純物制御による材料設計法を可能なものとした。
(2)GaP結晶のステップ光照射による屈折率格子の書き込み・消去速度の干渉縞間隔依存性,定常回析光強度の干渉縞間隔依存性の測定から、アクセプタ密度,感度を評価した。また、パルス光応答の計算機シミュレーションから屈折率格子の書き込み時間と照射光量の関係が明らかにされ、GaPではサブnsのパルス光による2光波混合が可能であることが示された。
(3)サブナノ秒領域のパルス光に対するBSO光屈折結晶中への屈折率格子の書き込み・消去の過渡応答について、応答曲線,速度,回折光強度の干渉縞間隔,照射光量,温度依存性等を詳細に測定し、パルス光応答で観測される回析光の初期の立ち上がり、減衰、引き続いて現れるゆっくりとした立ち上がりの3段階の応答、過渡光電流に存在する3種類の減衰時定数、これらの温度依存性の全てが、深いドナとアクセプタ、および、熱刺激電流で検出された代表的な2種類の浅いアクセプタトラップの存在を考慮した新しい「4準位モデル」によって、はじめて、統一的かつ定量的に説明されることを明らかにした。
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