|
多重散乱光の干渉による光記録効果を用いて、ランダム媒質中で多重散乱された光の状態を研究した。この光記録効果で観測されるホールの形状は、光強度の相関関数<I(ω)I(ω+Δω)>と等価であり、試料内のある場所までの光の到達時間の分布関数F(t)との間に|∫^∞_0F(t)exp(iΔωt)dt|^2+<I>^2という関係があることを示した。これから、周波数分解能は、試料中での光の滞在時間に反比例することがわかる。試料の厚さをL、光の拡散係数をDとすると、滞在時間はL^2/Dの程度になるため、散乱が強いほど周波数分解能が高くなることが予想される。そこで、散乱体として酸化チタン微粒子を用い、酸化チタン微粒子の濃度を変えることによって、光の平均自由行程を広い範囲で変えた試料を作製し、ホール幅などの測定を行なった。その結果、中庸の散乱強度の試料では、波長の関数としてのホール幅は平均自由行程に比例し、絶対値も上記の見積もりほぼ一致して、この予想が確かめられた。一方、入射角の関数としてのホール幅は平均自由行程にほぼ反比例した。しかし、散乱の非常に強い試料では、この関係からのずれが見られ、波長の関数としてのホール幅は急激に広くなった。この場合、光が弱局在状態となり、光の振舞いが平均自由行程のみでは記述できなくなっていることを意味していると思われる。このようにして、多重散乱光の干渉による光記録効果は、ランダム媒質中での光の研究手段として有用であることを明らかにした。
|
