Baイオンを用いた反転分布の無いレーザーの研究

使用Ba离子进行无粒子数反转的激光器研究

• 批准号: 06740340
• 负责人: 桂川 眞幸
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740340/
• 关键词: Baイオン; Xe; 非線形光学; 反転分布; 真空紫外; 量子干渉

原子系の光応答に対する感受率を外場(電磁場)により制御した新しいタイプの非線形光学過程とレ-ジングの研究をおこなった。真空紫外、または極端紫外領域で、高効率にコヒーレント光を発生させることを最終的な目的としている。基本的なアイデアは、既に水素原子を用いて、理論的実験的に本研究室で実証済みで、本研究の主たる目的は、このアイデアを重い原子系へ拡張することにあった。対象とした物質は、一価のBaイオンと中性Xe原子で、それぞれ水素原子の137倍、及び131倍重い。これにより、水素原子を用いた非線形周波数混合過程で、効率の向上を妨げていたドップラー広がりを10分の1以下に抑えることができた。Baを用いた研究では、スピン軌道相互作用によりJ=3/2と5/2に分かれた準安定状態の第一励起状態5D_<5/2>と第二励起状態6P_<3/2>を強力な単一縦モードレーザー光でカップルし、6P3/2-5D3/2遷移の吸収プロファイルを観測した。5D5/2と6P3/2を強力にカップルしたことにより、系に生じた量子的干渉の効果を、AC Starkした吸収プロファイルの非対称性から観測することができた。Xeを用いた研究では、828nmの強いレーザー場によって強結合した5p^5(^2P_<3/2>)6p-5p^5(^2P_<3/2>)6sの上準位へ向かって、5p^6-5p^5(^2P_<3/2>)6pを2光子励起し、5p^5(^2p_<3/2>)6sから5p^6へ遷移する差周波光を発生させ系の基礎特性の測定をおこなった。差周波光強度の密度-相互作用長積依存性と、同時に発生する多光子イオン信号から、系に量子的干渉が生じ、非線形感受率の共鳴的増大と発生光に対する透明化が同時に実現できていることが確認できた。これらの研究を通して、水素原子で展開された研究の成果を重い原子系へ、拡張可能なことが実証できた。ここで、本研究の実行にあたって、新しく、585nm、614nm、828nmの単一縦モード広帯域波長可変レーザーの開発をおこない、これを実験に用いた。これらのレーザーは、系の基礎的特性の測定には、十分な成果を上げることができたが、今後この系を用いて実際に真空紫外光を高効率に発生させるには、さらに線幅の狭い半導体レーザー等のレーザーをベースにしたパルスレーザーシステムが必要であることが再認識された。

他进行了一种新型的非线性光学过程和一项LE-JING研究，该研究通过外部控制原子光反应率（电磁场）。最终目的是在真空紫外线或极紫外线区域中产生高效率的相干光。基本思想已经在该实验室使用氢原子证明，这项研究的主要目的是将此思想扩展到沉重的原子系统。靶物质分别是一个定价的BA离子和中性Xe原子，分别是氢原子的137倍和131倍。结果，使用氢原子的非线性频率混合过程中的多普勒散布降低至1/10或以下。根据使用BA的研究，半稳定状态5D_ <5/2>，由于旋转轨道互动而分为j = 3/22，5月2日，第二个鼓励状态6p_ <3/2> - 垂直模式激光是一对，并且观察到63/2-5D3/2过渡的吸收曲线。通过与5d5/2和6p3/2的强烈耦合，从AC Stark的吸收曲线的不对称性观察到了系统中产生的量子干扰的影响。在使用XE的研究中，5p^5（^2p_ <3/2>）6p-5p^5（^2p_ <3/2>）拖车到6S顶级级别，5p^6-5p^5（^2p_ <<2p_ < 3/2>）6p被2个光子激发，并在频率光中产生差异，从6s到5p^6，我们测量了系统的基本特征。不同频率的光强度交流长度依赖性和同时发生的多光具有类似量子的干扰，并且可以同时实现非线性感觉率和透明灯的同时实现。我能够确认有。通过这些研究，我们证明了氢原子中开发的研究结果可以扩展到沉重的原子系统。在这里，在这项研究的实施中，开发了新开发的585nm，614 nm，828nm宽 - 宽波长波长变量激光器，并用于实验。这些激光器可以在测量系统的基本特征方面获得足够的结果，但是将来实际使用该系统以高效率生成真空 - 脱水灯，该线路宽度更高。需要基于狭窄的半导体激光器。