研究課題
直交位相振幅スクイズド光は2光子過程により生成される。その発生方法は、現在までに原子の量子準位の共鳴効果を用いる四光波混合過程による発生方法と、非線形光学結晶によるパラメトリック増幅過程で発生する方法の2種類がある。本研究では、半導体中の励起子分子に2光子共鳴する共鳴ハイパーパラメトリック散乱過程を利用し、半導体結晶による高効率でかつ高品質の直交位相振幅スクイズド光の新しい発生法の開発を目指している。本研究においては、まず、半導体薄膜及び半導体微小共振器中の励起子分子の基礎物性の取得として、四光波混合法とポンプ-プローブ法によりCuCl薄膜、CuCl微小共振器中の励起子分子の形成の確認と位相緩和時間とエネルギー緩和時間の評価を行った。薄膜、微小共振器中の励起子分子の位相緩和時間はエネルギー緩和時間にのみに依存し、位相緩和過程にはフォノン散乱等の過程が含まれていないことを明らかにした。また微小共振器においては励起子分子のみならず、励起子分子の反結合状態の観測にも初めて成功し、その出現過程に関しても解明に成功した。微小共振器中の励起子分子の位相緩和時間は共振器光子との結合の結果、薄膜中の励起子分子よりも速く緩和することも明らかにした。これらの結果より、CuCl薄膜、CuCl微小共振器中の励起子分子は、直交位相振幅スクイズド光を発生する上で理想的量子状態であることが判明した。また、直交位相振幅スクイズド光を検出するための平衡ホモダイン測定系を構築し、直交位相振幅スクイズド光の検出に着手した。
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