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2012 年度 実績報告書

パラメトリック増幅媒質中の超低速パルス伝搬

研究課題

研究課題/領域番号 22540411
研究機関熊本大学

研究代表者

光永 正治  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (90332882)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード非線形光学 / 電磁誘導透過 / サブレベルコヒーレンス / 誘導ラマン散乱 / パラメトリック増幅 / ラマンラムゼーフリンジ / ラムダ型3準位系 / シュタルクシフト
研究概要

本年度は、ラムダ型3準位系における量子干渉効果の最も重要な要素である基底状態超微細準位間のコヒーレンスの挙動を詳細に解析するため、電磁誘導透過(EIT)とラマンラムゼーフリンジ(RRF)の実験を主に行った。EITの実験状況下で、2光波(プローブ光とカプリング光)をパルス化し、その立ち上がりの透過率のみをモニターすることでRRFスペクトルが得られる。RRFはEITに比べ、いくつかの優れた特徴があることがあり、第一に信号ピークが励起光の強度に依存しない。(EITの場合、acシュタルク効果により、ピークが励起光強度とともに高周波数側にシフトする。)第二に、EITのときに見られる励起光による飽和広がりは観測されず、フリンジ幅は励起光パルスの間隔のみに依存するので、原理的に、極めて狭いフリンジピークを作ることも可能である。また、リウヴィル方程式を用いた理論解析もこれらの結果をサポートした。これらの結果は、米国雑誌に発表された。(Phys. Rev. A87, 023836 (2013))。さらに、RRFのスペクトルを観測しながら、第二のacシュタルクシフトのためのレーザーをパルスの形で照射することで、シュタルクシフトの励起強度依存性、励起波長依存性、パルス幅依存性、パルスタイミング依存性等をシステマティックに調査することができる。結果は、ほぼ理論の予測通りとなり、シュタルクシフトは、励起光パルス間隔内にあるシフト光のパルス面積(パルスパワーとパルス幅の積)のみに依存することも確かめられた。このように、RRFは、原子に与えられる極めて小さな摂動を高感度、高精度で、簡便にモニターするための有力な手法であることが実証された。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Line-shape comparison of electromagnetically induced transparency and Raman Ramsey fringes in sodium vapor2013

    • 著者名/発表者名
      I. Yoshida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 87 ページ: 023836-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetically induced polarization rotation in Na vapor2012

    • 著者名/発表者名
      N. Hombo
    • 雑誌名

      J. Opt. Soc. Am. B

      巻: 29 ページ: 1717-1721

    • 査読あり
  • [学会発表] V型3準位系における量子干渉効果2013

    • 著者名/発表者名
      保科圭孝
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学、広島
    • 年月日
      20130329-20130329
  • [学会発表] EIT及びラムゼーフリンジにおけるac Starkシフト2013

    • 著者名/発表者名
      林暢仁
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学、広島
    • 年月日
      20130329-20130329
  • [学会発表] Observation of Raman Ramsey fringes in Na vapor2012

    • 著者名/発表者名
      I. Yoshida
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Materials Having Multi-Degrees-of-Freedom
    • 発表場所
      熊本大学、熊本
    • 年月日
      20121101-20121101
  • [学会発表] ナトリウム蒸気を用いたラムダ型3準位系におけるラムゼーフリンジの観測2012

    • 著者名/発表者名
      吉田一路
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学、神奈川
    • 年月日
      20120920-20120920
  • [学会発表] Optically detected magnetic resonance using elliptical polarization2012

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita
    • 学会等名
      International Conference on Atomic Physics
    • 発表場所
      Palaiseau, France
    • 年月日
      20120724-20120724
  • [学会発表] Electromagnetically induced polarization rotation in Na ladder systems2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Hoshina
    • 学会等名
      International Conference on Atomic Physics
    • 発表場所
      Palaiseau, France
    • 年月日
      20120724-20120724

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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