共役高分子の超高速非線形光学特性とその発現機構

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05102002
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小林 孝喜 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60087509)
• 研究分担者: 三沢 和彦 , 大学院・理学系研究科, 助手 (80251396)
• キーワード: 近赤外領域フェムト秒分光 / 光パラメトリック効果 / 自己束縛励起子 / ソリトン対 / フェムト秒千渉分光法 / 共役高分子

研究概要

平成6年度は以下の上うな研究実績を挙げた。
1.モード同期チタンサファイアレーザー及び再生増幅器を用いた近赤外領域の分光装置の開発
1.可視からの近赤外領域(400〜1600nm)プローブ光の発生再生増幅されたフェムト砂パルスを非線形光学液体四塩化炭素等に集光し自己位相変調光を発生
2.赤外領域(1000〜3000nm)プローブ光の発生増幅したフェムト砂パルスと白色光との差周波を非線形光学結晶KTP中における光パラメトリック効果により発生
II.波長可変フェムト秒パルスを用いた共役高分子の時間分解非線形光学特性、吸収分光の系統的な測定
1.新たな置換ボリアセチレンの近赤外ポンプ・プローブ分光実効共役長の異なる三種類の置換ボリアセチレン薄膜について可視・赤外領域(0.5〜2μm:2.4〜0.5eV)での過渡吸収スベクトルを時間分解能300fsで測定
(1)光励起直後の非熱化自己束縛励起子の指数関数減衰を共通に観測
(2)自己束縛励起子減衰からソリトン対生成過程までを、スベクトル形状の変化として観測、時間的振る舞いの違いから分離したソリトン対のスベクトルを分離、二つの吸収極大を持つことを三つの試料共通に確認
(3)ニつの吸収極大の遷移エネルギーからを基に試料中での電荷の閉じ込め強度を決定
(4)閉じ込めを受けたソリトン対間隔は系の共役長にほぼ比例すること結論
2.非線形光学効果の微視的機構の時間依存性及び周波数依存性
(1)自己束縛励起子減衰過程及びソリトン対生成過程に伴うスベクトル形状の時間的変化(2)置換ボリアセチレンの非線形スベクトルに対する微視的機構の解明
III.フェムト秒千渉分光法の発展
1.新しい群速度分散測定法への応用
2.フタロシアニン系の超高速緩和への応用
3.フェムト秒フーリエ変換干渉計のための予備実験

研究成果

• [文献書誌] M.Yoshizawa: "Femtosecont Time-Resolved Raman Gain Spectroscopy in Polydiacetylene" Physical Review B. 49. 13259-13262 (1994)
• [文献書誌] S.D.Halle: "Optical Stark Shifts of Raman Gain Spectra in Polydiacetylene" Journal of Optical Society of America B. 11. 731-736 (1994)
• [文献書誌] S.Takeuchi: "U1trafast Charge Separation in a Substituted Polyacetylene" Solid State Communication. 87. 313-316 (1993)
• [文献書誌] T.Kobayashi: "Femtosecond Time-Resolved Raman Gain Spectroscopy in Polydiacetylene" J.Photopolymer Science and Technology. 6. 253-254 (1993)
• [文献書誌] S.Takeuchi: "Highly Efficient Ti;Sapphire Regenerative Amlifier" Optical Communication. 109. 518-526 (1994)
• [文献書誌] S.Takeuchi: "Broadband Near-Infrared Pules Generation in KYiOPO4" Journal of Applied Physics. 75. 2757-2760 (1994)
• [文献書誌] T.Kobayashi: "Relaxation in Polymers" T.Kobayashi,World Scientific, 70 (1993)
• [文献書誌] T.Kobayashi: "Modern Nonlinear Optics Part3" M.Evans and S.Kielich,John Wiley&Sons, 50 (1994)