非線形ランダム光学媒質中での波動現象

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640373
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 冨田 誠 静岡大学, 理学部, 助教授 (70197929)
• 研究分担者: 松本 正茂 静岡大学, 理学部, 助手 (20281058)
• キーワード: ランダム媒質 / 非線形光学 / コヒーレントアーティファクト / 多重散乱

研究概要

研究実施計画に従って、ランダム媒質が散乱と非線形性をあわせ持つ系を対象として、ランダム非線形媒質中で起こる非線形光学現象を実験的・理論的に調査した。
「1」2光束を用いた空間相関ポンプープローブ法
ランダム媒質中での空間的情報を得る目的で空間的に離れた2光束を用いた「空間相関ポンプープローブ法」を新し、その信号の様子を理論的に解析した。
「2」コヒーレントカップリング効果を利用したメモリー効果の観測
上記「1」の解析において明らかとなった、2つのビームがちょうど空間的にオーバーラップしたときに現れるコヒーレントカップリング効果を利用して波動がランダム媒質中でどのように波面の情報を保持しているかを示すメモリー効果を、非線形光学効果を利用することで直接観測することに成功した。
「3」ランダム媒質中での非線形反射率の測定
ランダム媒質中では光は空間の狭い領域の閉じこめられ比較的弱い入射光でも吸収が飽和する。この時光は吸収される前に散乱され反射率が増加する。この非線形な反射率を実験に観測し、ランダムレーザーの動作と飽和吸収の関係をレート方程式と拡散で解析した。
「4」非線形ランダム媒質からのコヒーレント後方散乱(光の弱局在)
可飽和吸収を持った非線形ランダム媒質中で光の弱局在を解析した。

研究成果

• [文献書誌] Kohoki Totsuka,Gijs van Soest,Tetsu Ito,Ad Lagendijk and Makoto Tomita: "Amplification and diffusion of spontancous emission in strongly scattering medium"Journal of Applied Physics. (in press). (2000)
• [文献書誌] Kohoki Totsuka,M.AI.Talukder and Makoto Tomita: "Excitation power dependent spectral shifts in photoluminescence in dyes in strongly scattering optical rnedia"Physical Review. B59. 50 (1999)
• [文献書誌] Kohoki Totsuka and Makoto Tomita: "Chorernt backsacttering in disoerded optical media in the presence of absorption"Physical Review. B59. 11139 (1999)
• [文献書誌] Makoto Tomita,Kohoki Totsnka and Hiroshi Ikari: "Dye adsorption in aqueous suspensions of polystyrene spheres studied by the time resolved photoluminescence"Journal of Optical Society of America. 16. 1951 (1999)
• [文献書誌] Gijs van Soest,Makoto Tomita and Ad Lagendijk: "Amplifing volume in scattering medium"Optics Letter. 24. 306 (1999)
• [文献書誌] Kohoki Totsuka,M.AI.Talukder and Makoto Tomita: "Nonlinear reflactivity in strongly scattering media"Journal of Physical Society of Japan. 68. 307 (1999)