白色光サンプリング分光法による超高速溶媒和過程の時間分解スペクトル測定

使用白光采样光谱对超快溶剂化过程进行时间分辨光谱测量

• 批准号: 07740469
• 负责人: 足立 智
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Himeji Institute of Technology
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07740469/
• 关键词: 超短パルスレーザー; 光サンプリング; ポンプープローブ; 白色光

まず本年度は昨年までに開発した光サンプリングポンプープローブ分光システムの性能向上を目指すとともに、チャープパルスサンプリング法の開発に取り組んだ。チャープパルスを生成する方法として1枚の回折格子を用いる方法と光ファイバー中で起こる自己位相変調効果を利用する方法とを実験的に比較した。その結果、双方で100ピコ秒程度のパルスが得られたが、システムをコンパクトにするため後者を選択した。高価なストリーク管の代用としてオシロスコープブラウン管の改造を考えていたが、ブラウン管だけを購入することが困難でありこれの使用を断念した。チャープパルスを使って周波数スペクトルを取得する代わる別の光サンプリング法の性能向上案として測定感度の向上を試みた。現状ではロックインアンプを使った通常のポンプープローブ法に比べて1桁以上感度が悪い。これを改善するため2台のフェムト秒レーザーをパルス幅程度のジッター内で同期させ他方に対しもう一方のレーザーの繰り返し周期に変調をかけ位相敏感検波を行う方法に切り替えた。現在2台のフェムト秒レーザーをパルス幅程度のジッター内で同期させる試験が終了したところである。その結果約2ピコ秒以内で同期が可能であることが分かった。その他現状の光サンプリング法を用いた溶媒和過程に関して裏面2の研究、量子井戸構造半導体のスピン緩和に関して裏面1の研究を、さらにその温度依存性を測定し緩和メカニズムを特定した研究成果をPhysical Review Lettersに投稿できた。

首先，今年我们的目标是提高去年开发的光学采样泵浦探针光谱系统的性能，并致力于线性调频脉冲采样方法的开发。我们通过实验比较了使用单个衍射光栅和使用光纤中发生的自相位调制效应生成啁啾脉冲的方法。结果，两种方法都获得了约 100 皮秒的脉冲，但选择后者是为了使系统更加紧凑。我正在考虑改装示波器阴极射线管来代替昂贵的条纹管，但很难购买阴极射线管，所以我放弃了使用它。我们尝试提高另一种使用啁啾脉冲获取频谱的光学采样方法的测量灵敏度。目前，其灵敏度比使用锁定放大器的普通泵浦探针方法低一个数量级以上。为了改善这一点，我们改用了一种方法，其中两个飞秒激光器在大约相同脉冲宽度的抖动内同步，并且一个飞秒激光器调制另一个激光器的重复周期以执行相敏检测。我们刚刚完成了一项测试，在与脉冲宽度相当的抖动范围内同步两个飞秒激光器。结果表明，大约 2 皮秒内可以实现同步。此外，背面2采用当前光学采样方法进行溶剂化过程的研究，背面1关于量子阱结构半导体自旋弛豫的研究，以及测量温度依赖性和识别弛豫机制的研究成果我能够在《快报》上发表文章。

项目成果

S.Adachi,et al.: "Ultrafast Optical Sampling Pump-Probe Measurement of Exciton Spin Relexation in GaAs/Al GaAs Quantum Wells" Applied Physics Letters. 68. 964-966 (1996)

S.Adachi 等人：“GaAs/Al GaAs 量子阱中激子自旋弛豫的超快光学采样泵浦探针测量”应用物理快报。