電磁誘導格子

電磁誘導格子（EIG）は、干渉パターンを使用して物質内に動的な空間回折格子を構築する光干渉現象です。EIGは光共振材料上の光干渉によって動的に作成され、材料の反転分布や光コヒーレンス特性に依存します。これらは、原子上の分布格子で最初に実証されました。^{[1] EIGは、原子/分子速度測定、}^[2]コヒーレンスや分布寿命などの材料の光学特性の調査、^[3]光のスイッチングとルーティングの目的で使用できます。 ^[4]^[5]関連しているが異なる効果として、熱誘導格子とフォトリソグラフィー格子があります。

EIG回折の書き込み、読み取り、位相整合条件

図 1 は、EIG の書き込みと読み取りに使用できるビーム構成を示しています。格子の周期は角度によって制御されます。書き込み周波数と読み取り周波数は必ずしも同じではありません。E _Bは「後方」読み取りビームと呼ばれ、E _{R は}格子の回折によって得られる信号です。 $\theta$

平面波近似における EIG の位相整合条件は、単純な幾何学的関係で与えられます。

$\sin \beta =n{\Bigl (}{\frac {\omega _{1}}{\omega _{2}}}{\Bigr )}\sin(\theta /2)$ 、

ここで、角度は図2に従って与えられ、はそれぞれ書き込みビーム（W、W'）と読み取りビーム（R）の周波数であり、nは媒体の有効屈折率です。 $\omega _{1}$ $\omega _{2}$

EIGの種類

物質格子

書き込みレーザーは、物質の密度を変調するか、書き込み干渉場の最大値 (または最小値) の領域に物質を局在化 (トラッピング) することによって格子を形成します。熱格子はその一例です。物質格子は、人口格子や位相格子 (潜在的にナノ秒以上) と比較して、低速なダイナミクス (ミリ秒) を持ちます。

人口格子

書き込みレーザーは物質内の光遷移と共鳴し、光ポンピングによって格子が形成される（図3参照）。このタイプの格子は簡単に調整でき、複数の回折次数を生成することができる。^[6]

コヒーレンス格子

書き込みレーザーがコヒーレントな物質パターンを形成する格子。例としては、電磁誘導による透明化のパターンがあります。

アプリケーション

通常、EIG を構築するには、角度をつけた 2 つのレーザーが使用されます。EIG は、3 番目のレーザーを回折したり、EIG が書き込まれた下地基板の動作を監視したり、プロセスに関係するレーザーの 1 つをスイッチとして機能させたりするのに使用されます。

参照

参考文献

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[1] 光永正治; 井本信之 (1999-06-01). 「冷たいナトリウム原子における電磁誘導格子の観測」. Physical Review A. 59 ( 6). American Physical Society (APS): 4773–4776. Bibcode :1999PhRvA..59.4773M. doi :10.1103/physreva.59.4773. ISSN 1050-2947.

[2] Tabosa, J (1999). 「転移ポピュレーショングレーティングによる過渡ブラッグ回折：冷原子速度測定への応用」. Optics Communications . 165 (1–3): 59–64. Bibcode :1999OptCo.165...59T. doi :10.1016/S0030-4018(99)00228-X.

[3] Cardoso, GC; et al. (2002). 「縮退したオープン2レベルシステムにおける電磁誘導格子」. Physical Review A. 65 ( 3): 033803. Bibcode :2002PhRvA..65c3803C. doi :10.1103/PhysRevA.65.033803.。

[4] Brown, Andy W.; Xiao, Min (2005-04-01). 「電磁誘導吸収格子に基づく全光スイッチングおよびルーティング」. Optics Letters . 30 (7). The Optical Society: 699–701. Bibcode :2005OptL...30..699B. doi :10.1364/ol.30.000699. ISSN 0146-9592. PMID 15832910.

[5] Su, XM; Ham, BS (2005-01-31). 「量子コヒーレンスを用いたフォトニックバンドギャップの動的制御」. Physical Review A . 71 (1). American Physical Society (APS): 013821. Bibcode :2005PhRvA..71a3821S. doi :10.1103/physreva.71.013821. ISSN 1050-2947.

[6] Cardoso, GC; Tabosa, JWR (2002). 「転移ポピュレーショングレーティングで観測された冷セシウム原子の飽和線形と高次感受率」. Optics Communications . 210 (3–6). Elsevier BV: 271–276. Bibcode :2002OptCo.210..271C. doi :10.1016/s0030-4018(02)01820-5. ISSN 0030-4018.