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時間分解・非線形複素感受率測定装置 コモンズ

国内特許コード P04P001234
整理番号 A111P73
掲載日 2004年7月30日
出願番号 特願2003-001549
公開番号 特開2004-163384
登録番号 特許第3533651号
出願日 平成15年1月7日(2003.1.7)
公開日 平成16年6月10日(2004.6.10)
登録日 平成16年3月19日(2004.3.19)
優先権データ
  • 特願2002-276155 (2002.9.20) JP
発明者
  • 犬塚 史一
  • 三沢 和彦
  • 覧具 博義
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 時間分解・非線形複素感受率測定装置 コモンズ
発明の概要 【課題】 プローブ光の波面の歪みに影響されることなく測定できる、時間分解・非線形複素感受率測定装置を提供する。
【解決手段】 フェムト秒領域の光パルスを照射して生ずる非線形光学材料の非線形複素感受率の時間変化を偏光分割型サニャック型干渉光路8中で単一の光パルスを分割して生成した互いに直交する偏光を参照光5とプローブ光6に用いて測定する。偏光分割型サニャック型干渉光路中で参照光5及びプローブ光6の偏光方向を90度回転する偏光方向変換機構により被測定試料面3での偏光方向を揃え、偏光分割型サニャック型干渉光路を出力した参照光とプローブ光間の位相差を位相差掃引機構9で掃引し、掃引する各々の位相差における参照光とプローブ光との干渉光強度を測定して得られる位相差掃引干渉波形から時間分解・非線形複素感受率を求める。
従来技術、競合技術の概要


次世代の光情報通信技術にとって必要なのは、超高速性、大容量性、並列処理性である。近年特に急速に発展したフェムト秒パルス発生技術によれば、従来の光情報通信技術よりも3桁ほど高速に情報処理ができることが指摘されている。しかしながら、フェムト秒光通信の実用化には、フェムト秒領域のパルス発生技術だけでは解決できない多くの課題が残されている。光ファイバ伝送路の帯域の課題も重要ではあるが、最も深刻なのは、超短光パルスの波形制御、変復調、スイッチングなどをフェムト秒パルスにみあった超高速で行うデバイスの開発である。このような超高速デバイスは電子デバイスでは実現不可能であり、光を光で制御する光デバイスで実現可能である。また、伝送損失の影響を避けるために、光強度変調ではなく光位相変調が最適である。
光位相変調通信を実現するためには位相復調デバイスも重要である。位相復調デバイスには、例えば本発明者らによる光多重送受信装置(特許文献1)において提案されているように、非線形光学材料を用いた和周波発生方式がある。この方式は、位相変調されたフェムト秒光パルスから位相情報を読み出すために、非線形光学結晶の和周波発生を利用するものである。非線形光学効果の研究は近年かなり進んでおり、大きな非線形特性を有する光学材料の開発がなされた。しかしながら、位相復調デバイスを実現するためには非線形光学定数の大きさのみならず、これらの非線形特性のフェムト秒領域の緩和特性を正しく評価する必要がある。しかしながら従来の測定方法ではフェムト秒領域の時間分解能で非線形特性の超高速時間変化を測定することができない。

産業上の利用分野


本発明は、物質中に誘起された非線形分極の緩和による時間変化を測定するための時間分解・非線形複素感受率測定装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
参照光とプローブ光が伝搬するサニャック型干渉光路と、この光路中に配置される被測定試料に照射する光パルスを供給し、かつ、上記サニャック型干渉光路に光パルスを供給する光パルス光源と、上記参照光とプローブ光との干渉光強度を測定する測定器とを有する、時間分解・非線形複素感受率測定装置において、
上記参照光とプローブ光とが互いに直交する偏光であり、
上記サニャック型干渉光路が偏光分割型サニャック型干渉光路であり、
上記偏光分割型サニャック型干渉光路中で上記参照光及びプローブ光の偏光方向を90度回転する偏光方向変換機構と、
上記偏光分割型サニャック型干渉光路を出力した上記参照光とプローブ光間の位相差を掃引する位相差掃引機構と、
上記参照光とプローブ光間の位相差を、上記光パルスが偏光分割型サニャック型干渉光路へ入射する前に補償する位相差補償機構とを有し、
上記偏光分割型サニャック型干渉光路から出力した参照光とプローブ光間の位相差を掃引し、この掃引する各々の位相差における参照光とプローブ光との干渉光強度を測定して得られる位相差掃引干渉波形から、時間分解・非線形複素感受率を求めることを特徴とする、時間分解・非線形複素感受率測定装置。

【請求項2】
前記参照光とプローブ光間の位相差を補償する位相差補償機構は、前記偏光分割型サニャック型干渉光路と、この光路に光パルスを供給する前記光パルス光源との間に配置する、λ/2波長板とλ/4波長板とからなり、このλ/2波長板を回転して前記参照光とプローブ光間の位相差を補償することを特徴とする、請求項1に記載の時間分解・非線形複素感受率測定装置。

【請求項3】
前記偏光分割型サニャック型干渉光路中で前記参照光及びプローブ光の偏光方向を90度回転する偏光方向変換機構は、上記光路中に配置するλ/2波長板であることを特徴とする、請求項1に記載の時間分解・非線形複素感受率測定装置。

【請求項4】
前記偏光分割型サニャック型干渉光路を出力した参照光とプローブ光間の位相差を掃引する位相差掃引機構は、上記偏光分割型サニャック型干渉光路の出力端と前記干渉強度を検出する測定器との間に配置される、λ/4波長板と偏光子とからなり、このλ/4波長板を回転して上記参照光とプローブ光間の位相差を掃引することを特徴とする、請求項1に記載の時間分解非線形複素感受率測定装置。

【請求項5】
前記偏光分割型サニャック型干渉光路を出力した参照光とプローブ光間の位相差を掃引する位相差掃引機構は、上記偏光分割型サニャック型干渉光路の出力端と前記干渉強度を検出する測定器との間に配置される、λ/4波長板と偏光子とからなり、この偏光子を回転して上記参照光とプローブ光間の位相差を掃引することを特徴とする、請求項1に記載の時間分解非線形複素感受率測定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003001549thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 電子・光子等の機能制御 領域
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