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表面二次高調波発生における信号強度及び位相の同時測定

研究報告コード R000000032
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • Jun Chen
  • 町田 進
研究者所属機関
  • 東京工芸大学工学部光工学科
  • 科学技術振興事業団 量子もつれプロジェクト
研究機関
  • 科学技術振興事業団 創造科学技術推進事業
報告名称 表面二次高調波発生における信号強度及び位相の同時測定
報告概要 非常に高い感度と精度で表面二次高調波(SHG)信号の強度と位相を同時に測定することを可能にするAC光バランスド・ホモダイン検出法(OBHD)を示す。OBHDはMach-Zehnder干渉計で構成する。レーザビームは入力側光分岐器で信号光と局発光に分岐する。局発光側ではBBO結晶を用いて局発光の基本波から局発光のSHG波を,信号光側では被測定試料で信号光のSHG波をそれぞれ発生する。信号光の基本波及びSHG 波は振動するミラーによって干渉計の光路差を変調する。信号光の基本波及びSHG 波と局発光の基本波及びSHG 波は出力側光合波器で同時に重畳され,それぞれ干渉信号を発生する。干渉信号の基本波及びSHG波は光フィルタで分岐し,それぞれ高い量子効率の光ダイオードで検波する。光検波器出力信号は光路差の変調により交流信号になる。基本波の干渉信号を基準信号として,SHG干渉信号の振幅と位相をロックイン増幅器を用いて測定する。パルス幅150fs,繰り返し周波数76MHzのモード同期Ti:サファイアレーザを光源に使用して,SHG波の平均電力3aW,毎秒6フォトンの高感度でかつ「その場観測」を可能にした。Si(111)表面で発生したSHG信号を用いて,非常に高い感度と精度で振幅と位相を同時に測定したいくつかの実験が行われた。
研究分野
  • 気体レーザ
  • 固体レーザ
  • 干渉測定と干渉計
  • 電気光学効果,磁気光学効果
関連発表論文 (1)J. Chen, S. Machida & and Y. Yamamoto, Opt. Lett. 23 676 (1998).
研究制度
  • 創造科学技術推進事業、山本量子ゆらぎプロジェクト/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • Jun Chen,町田 進. SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF AMPLITUDE AND PHASE IN SURFACE SHG. 創造科学技術推進事業 山本量子ゆらぎプロジェクトAbstracts of the International Symposium on Quantum Optics and Mesoscopic Physics. NTT Basic Research Laboratories and Yamamoto Quantum Fluctuation Project, ERATO, JST(研究期間:1993-1998), 1998. p.38 - 38.

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