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2018 年度 実績報告書

ボース凝縮体への静止ソリトンの導入とその外場計測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K05229
研究機関福井大学

研究代表者

熊倉 光孝  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (30324601)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードレーザー冷却 / 半導体レーザー / 周波数安定化 / 誘導ラマン散乱 / ルビジウム原子
研究実績の概要

レーザー冷却によってボース・アインシュタイン凝縮させたルビジウム原子に対し運動量選択的な誘導ラマン散乱を行うために、昨年度から継続して、光学遷移に必要な狭帯域・高安定度を併せ持つ新たなレーザー光源の製作に取り組んだ。
昨年度、干渉フィルター1枚を共振器中に挿入した従来型の周波数安定化半導体レーザー光源を製作し、そのレーザー発振を確認するところまで進んでいた。今年度、この狭帯域レーザー光の周波数特性を計測できる光学システムを新たに構築し、その出力光の発振特性を測定したところ、遷移に要求される10 kHz以下の狭い周波数線幅は実現しているものの、掃引可能な周波数範囲が狭く、温度による周波数ドリフトによって数秒程度でモードホップが発生し、安定な光源としては使用することが困難であることが明らかとなった。そこで、より広い周波数範囲に亘って連続的な掃引が実現できるよう、free spectral rangeが僅かに異なる2枚のソリッドエタロンを用いた周波数安定化の手法を新たに考案し、この新手法に基づく従来とは異なる周波数安定化レーザー光源の製作に取り組んだ。その結果、これまでと同様な10 kHz以下の周波数幅で、150 MHz以上のより広い連続周波数掃引範囲を持ち、フリーランの状態においても2分以上モードホップなしにレーザー発振が続くことが確認され、運動量状態間の誘導ラマン散乱を実現するために十分な性能を持つレーザー光源が実現できた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Dispersion of quantum dots into gases toward their optical manipulation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kumakura, A. Kinan, and T. Moriyasu
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 10712 ページ: 107121I

    • DOI

      10.1117/12.2316339

  • [雑誌論文] Property of magnetic trapping of superconducting sub-micron particles2018

    • 著者名/発表者名
      J. Naoi, Y. Takahashi, M. Takamune, Y. Nakamura, M. Kumakura, M. Ashida, F. Matsushima, and Y. Moriwaki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 10712 ページ: 107120K

    • DOI

      10.1117/12.2316795

  • [学会発表] 液滴を利用した量子ドットの緩衝気体中への分散2019

    • 著者名/発表者名
      馬場 宥太, 下村 昂之, 浅野 理貴, 松永 康平, 守安 毅, 瀧山 貴之, 亀山 達矢, 鳥本 司, 熊倉 光孝
    • 学会等名
      2019年 第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Dispersion of quantum dots into gases toward their optical manipulation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kumakura, A. Kinan, and T. Moriyasu
    • 学会等名
      The 5th Optical Manipulation and Structured Materials Conference (OMC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Property of magnetic trapping of superconducting sub-micron particles2018

    • 著者名/発表者名
      J. Naoi, Y. Takahashi, M. Takamune, Y. Nakamura, M. Kumakura, M. Ashida, F. Matsushima, and Y. Moriwaki
    • 学会等名
      The 5th Optical Manipulation and Structured Materials Conference (OMC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-destructive dispersion of quantum dots into gases2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kumakura, D. Koide, T. Shimomura, Y. Baba, T. Takiyama, T. Kameyama, T. Torimoto, and T. Moriyasu
    • 学会等名
      12th International Conference on Excitonic and Photonic Processes in Condensed Matter and Nano Materials (EXCON 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体He中でレーザーアブレーションによって生成された超伝導微粒子の磁気トラップVII2018

    • 著者名/発表者名
      直井 淳、高宗 雅人、松島 房和、熊倉 光孝、芦田 昌明、森脇 喜紀
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [学会発表] 微細液滴を利用した量子ドットの気相中への分散2018

    • 著者名/発表者名
      馬場 宥太, 下村 昂之, 浅野 理貴, 松永 康平, 守安 毅, 熊倉 光孝
    • 学会等名
      2018年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • [学会発表] 誘電泳動による CdSe/ZnS 半導体量子ドットの運動操作2018

    • 著者名/発表者名
      下村 昂之,馬場 宥太,浅野 理貴,松永 康平,守安 毅,熊倉 光孝
    • 学会等名
      2018年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • [学会発表] 液体 He 中でレーザーアブレーションによって生成された超伝導微粒子の磁気トラップ VIII2018

    • 著者名/発表者名
      直井 惇, 髙宗 雅人, 佐々木 照太, 松島 房和, 熊倉 光孝, 芦田 昌明, 森脇 喜紀
    • 学会等名
      2018年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • [備考] 福井大学大学院工学研究科物理工学専攻/量子光学・レーザー分光グループ

    • URL

      http://apphy.u-fukui.ac.jp/~mtstk_kumakura/lab_index.html

  • [備考] Mitsutaka KUMAKURA Homepage

    • URL

      http://apphy.u-fukui.ac.jp/~mtstk_kumakura/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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