超短パルス光と光ファイバを用いた非古典的光の生成に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13750044
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西澤 典彦 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (30273288)
• キーワード: スクイズド光 / 量子光学 / 超短パルス光 / 量子揺らぎ / 光ファイバ / ソリトン / 非線形光学効果 / 液晶空間光変調器

研究概要

1.非線形偏光干渉計と液晶空間光変調器を用いたスクイズド状態の真空場の生成
励起光源に用いる超短パルスファイバレーザーの出力光を光ファイバに入射し、非線形光学効果によって揺らぎの分布に変化を与える。そして、その出力を液晶空間光変調器に通し、パルス光のスペクトル形状と位相差を制御するとともに、光源の揺らぎを低減する。そして、最適化したパルス光を非線形偏光干渉計に入射し、高度のスクイズド状態の真空場の生成を試みた。検出するスクイズド光の揺らぎはパーソナルコンピューターに取り込み、揺らぎの大きさが最小になるよう、液晶空間光変調器の最適化制御を行った。その結果、約3dBのスクイズド状態の真空場を生成することに成功した。又、液晶空間光変調器を用いた最適化制御によって、スクイジング量が増加することを確認することができた。
2.光ファイバと液晶空間光変調器を用いた光子数スクイズド光の生成
光ファイバに超短パルス光を入射し、ソリトン自己周波数シフトを誘起して、波長可変ソリトンパルスを生成する。このソリトンパルスを液晶空間光変調器に入射し、揺らぎを増加させるスペクトル成分を除去することにより、超短パルス状の光子数スクイズド光を生成することに成功した。ソリトンパルスは台座成分のない理想的な超短パルスであるため、生成される光子数スクイズド光の時間波形も理想的なものを得ることができる。又、数値解析によって超短パルス光の光ファイバ中の伝搬における揺らぎの分布の変化を解析し、実験結果と同様の振る舞いを得ることができた。この原理による光子数スクイズド光の生成は初めてである。
3.研究のまとめ
実験結果の解析を行った。そして、本研究の総括を行った。

研究成果

• [文献書誌] J.Higuchi, N.Nishizawa et al.: "Generation of squeezed vacuum using spectral filter by spatial light modulator and nonlinear polarization interferometer"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42. (2003)
• [文献書誌] 樋口淳一, 西澤典彦, 他: "非線形偏光干渉計を用いた光子数スクイズド光生成の量子論的解析"電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌). Vol.123-C. 440-445 (2003)
• [文献書誌] N.Nishizawa, Y.Ito, T.Goto: "Wavelength tunable femtosecond soliton pulse generation for wavelengths of 0.78-1.0μm using photonic crystal fibers and a ultrashort fiber laser"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42, No.2A. 449-452 (2003)
• [文献書誌] J.Higuchi, N.Nishizawa et al.: "Generation of squeezed vacuum using wavelength tunable soliton pulse and nonlinear polarization interferometer"Technical digest of Conference on Laser and Electro-Optics(CLEO)/Pacific Rim 2003. (2003)
• [文献書誌] N.Nishizawa, T.Goto: "Temporally overlapped two colored femtosecond twin pulse generation in birefringent optical fiber"Technical digest of International Quantum Electronics Conference (IQEC) 2002. 393 (2002)
• [文献書誌] J.Higuchi, N.Nishizawa et al.: "Generation of squeezed vacuum using nonlinear polarization interferometer and spatial light modulator"Technical digest of International Quantum Electronics Conference (IQEC) 2002. 23 (2002)