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ピコ秒光パルスに画像データを運ばせ、その記録、読み出し、処理をフォトリフラクティブ結晶を使って行う研究を進めた。
はじめに、フォトリフラクティブ結晶中に記録された情報の読み出しの実験を行った。アルゴンレーザーを用い、チタン酸バリウム結晶中にホログラムを書き込む。次に読み出し光を入射させ、入射角を変えながら回折光の振幅と位相をテロダイン方式を用いて測定する。このデータを使い、回折の逆問題を解くことにより、結晶内の屈折率格子の包絡関数を計算で求めた。つぎに、ピコ秒レーザー光を用い、空間的に強度分布を持つピコ秒光パルスの全体像(空間座標2次元、時間座標1次元)をフォトリフラクティブ結晶中にホログラムとして記録し、それをヘリウムネオンレーザーで読み出した。記録材料としては記録保持時間の長いニオブ酸リチウム結晶を用いた。以上の実験により、ピコ秒画像をフォトリフラクティブ結晶中に記録し、それを読み出すことの可能性を実証した。続いて、チタン酸バリウムとニオブ酸リチウムについて、ピコ秒モードロックパルスおよびナノ秒Qスイッチパルスを用いて、データの書き込み感度や応答速度を連続波レーザー光の場合と比較、測定した。その結果、応答特性は、光のピークパワーには大きく依存するが、パルス幅には全く依存しないことが分かった。とくにニオブ酸リチウムでは、ピークパワーが増大するにつれて、書き込み感度が上がり、光記録に有利であることが明かになった。また、半導体フォトリフラクティブ材料である燐化ガリウムについて温度特性を詳細に調べ、材料の電子状態についての知見を得た。
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