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第二次高調波発生

索引 第二次高調波発生

二高調波発生、もしくは 第二次高調波発生(だいに(じ)こうちょうははっせい、英:Second harmonic generation, SHG)は、非線形光学現象であり、光が非線形光学結晶と相互作用することにより、もとになった光の2倍の周波数の光を発生させる現象のことである。2倍の周波数の光とは、波長が半分の光のことである。 SHGはミシガン大学のフランケン(P.A. Franken)、ヒル(A.E. Hill)、ピータース(C.W. Peters)およびバインライヒ(G.

33 関係: 双極子屈折率位相位相速度ナノメートルミシガン大学ルビーレーザーレーザーフィジカル・レビュー分光器周波数スペクトル写真フィルム出版光学軸光源石英磁化誘起第二次高調波発生編集者物質非線形光学複屈折誘電分極英語電場電気双極子電気感受率気体波長波数振動1961年

双極子

双極子(そうきょくし、)とは、一対の正負の同じ大きさの単極子をわずかに離れた位置に置いたものである。和訳せずダイポールと呼ばれることもある。 双極子は、負から正の単極子への方向ベクトルとその大きさとの積で特徴づけられる。このベクトルを双極子モーメント()あるいは双極子能率といい、このベクトルの方向との関係により指向性を持つ場となる。 一般に双極子のポテンシャルφは単極子のそれφmonopole の空間についての偏微分で表される。.

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屈折率

屈折率(くっせつりつ、)とは、真空中の光速を物質中の光速(より正確には位相速度)で割った値であり、物質中での光の進み方を記述する上での指標である。真空を1とした物質固有の値を絶対屈折率、2つの物質の絶対屈折率の比を相対屈折率と呼んで区別する場合もある。.

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位相

位相(いそう、)は、波動などの周期的な現象において、ひとつの周期中の位置を示す無次元量で、通常は角度(単位は「度」または「ラジアン」)で表される。 たとえば、時間領域における正弦波を とすると、(ωt + &alpha) のことを位相と言う。特に t.

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位相速度

位相速度は周期的な波の速度と見ることができる。赤点は位相速度で移動しているが、円周上の1点の移動でもあり、特定の位相(特定の円周位置)、この場合は波の頂上を赤点によって位相速度を直線上の移動として示している。 位相速度(いそうそくど、英:Phase velocity)は、位相、すなわち波の山や谷の特定の位置が移動する速度のことである。 速度は多くの場合、直線を移動する速さ、すなわち単位時間当たりに進んだ距離を表す。 位相速度は円の外周の1点がどれだけの速度で移動するかを表す。定位置で回転する円の外周の1点の高さだけに注目するとそれは上下することとなるが、その上下の状態を縦軸とし、横軸を時間軸とするとその1点は正弦波で表される。円周上の1点は正弦波の波一つの山であったり、谷であったりする。 位相速度はその1点の外周での移動速度を表し、その円が回転して直線を移動するなら、位相速度は直線での移動速度と言える。 これとよく似た日常で見かけるわかりやすい例として、「いも虫の歩行」がある。 歩行しているいも虫を見ると波打たせながら歩行している。上か横から見ると「こぶ」が波打っている。「こぶ」の波打ちが位相速度、いも虫そのものの移動が群速度と考えると理解しやすい。 正弦波である波動を起こす回転物の角速度(または角周波数)を ω(ラジアン毎秒(rad/s))とし、 車輪の様に回転し外周で1秒間に移動した距離(長さ)における位相の進行度合でこれを波数k(rad/長さ)と呼び、 1点の円周上の移動速度、すなわち位相速度は \mathbf_\phi(長さ/s)で表される; \mathbf_\phi.

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ナノメートル

ナノメートル(nanometre、記号: nm)は、国際単位系の長さの単位で、10−9メートル (m).

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ミシガン大学

ミシガン大学()は、アメリカ合衆国ミシガン州立の研究型総合大学。略称は"U-M"、"UM"、"UMich"。ミシガン大学システムはアナーバー校、ディアボーン校、フリント校の3大学から構成されるが、一般に「ミシガン大学」(U-M)という場合にはミシガン大学アナーバー校のことを指す(他の2校は、ミシガン大学のRegional Campusesと位置付けられている。以下の記事においても、アナーバー校についての記述とする)。 アナーバー校はミシガン大学の中核たる旗艦校であり、その評価は公立の大学として最高の部類に属し、俗にパブリック・アイビーと称される世界有数の名門大学の一つとなっている。アナーバー市内にセントラル、ノース、サウスの3つのキャンパスおよびメディカル・キャンパスを擁する。ミシガン大学アナーバー校は、1900年に結成されたアメリカ大学協会の創立メンバー14校内の一つ。なお、同州イーストランシング市にあるミシガン州立大学(Michigan State University)は、ミシガン大学システムとは異なる組織である。.

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ルビーレーザー

ルビーレーザー とは固体レーザーの一種である。母材にルビーを使用するためこの名が付いている。実際は3価クロムイオン で代用できる。1960年にセオドア・ハロルド・メイマンが世界初のレーザー発振方式として実現した。.

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レーザー

レーザー(赤色、緑色、青色) クラシックコンサートの演出で用いられた緑色レーザー He-Ne レーザー レーザー(laser)とは、光を増幅して放射するレーザー装置を指す。レーザとも呼ばれる。レーザー光は指向性や収束性に優れており、また、発生する電磁波の波長を一定に保つことができる。レーザーの名は、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(輻射の誘導放出による光増幅)の頭字語(アクロニム)から名付けられた。 レーザーの発明により非線形光学という学問が生まれた。 レーザー光は可視光領域の電磁波であるとは限らない。紫外線やX線などのより短い波長、また赤外線のようなより長い波長のレーザー光を発生させる装置もある。ミリ波より波長の長い電磁波のものはメーザーと呼ぶ。.

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フィジカル・レビュー

『フィジカル・レビュー』(英語:Physical Review)はアメリカ物理学会が発行する学術雑誌で、物理学の専門誌としては最も権威がある。現在、Physical Review AからEまでの領域別専門誌と、物理学全領域を扱う速報誌Physical Review Lettersに分かれており、特にPhysical Review Lettersに論文を載せることは物理学者の一つの目標となっている。.

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分光器

分光器(ぶんこうき、Spectrometer)は、一般には光の電磁波スペクトルを測定する光学機器の総称である。分光器によって得られるスペクトルは、横軸に電磁波の波長又は光のエネルギーに比例した物理量(例えば波数、周波数、電子ボルト)を用い、縦軸には光の強度や強度から導かれる物理量(偏光度)が用いられる。例えば、分光学において、原子や分子の線スペクトルを測定し、その波長と強度を測定するのに用いられる。 分光器という用語は遠赤外からガンマ線・エックス線といった広範囲に渡って、このような目的で用いられる光学機器一般に用いられる。それぞれのエネルギー領域(X線・紫外・可視・近赤外・赤外・遠赤外)においては異なった技術が用いられるので、一つ一つの分光器には、用いることができる特定の領域がある。 光の領域より長波長(マイクロ波、などの電波領域)においてはスペクトラムアナライザが同様の働きをする。.

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周波数

周波数(しゅうはすう 英:frequency)とは、工学、特に電気工学・電波工学や音響工学などにおいて、電気振動(電磁波や振動電流)などの現象が、単位時間(ヘルツの場合は1秒)当たりに繰り返される回数のことである。.

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スペクトル

ペクトル()とは、複雑な情報や信号をその成分に分解し、成分ごとの大小に従って配列したもののことである。2次元以上で図示されることが多く、その図自体のことをスペクトルと呼ぶこともある。 様々な領域で用いられる用語で、様々な意味を持つ。現代的な意味のスペクトルは、分光スペクトルか、それから派生した意味のものが多い。.

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写真フィルム

35mmスチールカメラ用のパトローネ入りフィルムの例 写真フィルム(しゃしんフィルム)とは写真(映画も含む)において、カメラから得られた光の情報を記録する感光材料であり、現像されることにより記録媒体となるフィルムのこと。透明な薄い膜状のベース(支持体)に感光剤(主として銀化合物.

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出版

出版(しゅっぱん、英語:publishing)とは、販売・頒布する目的で文書や図画を複製し、これを書籍や雑誌の形態で発行することで、上梓(じょうし)、板行(はんこう)とも呼ばれる。上梓の「梓(し)」とは、カバノキ科のミズメのことではなくノウゼンカズラ科のキササゲのことで、古く中国で木版印刷の版材にキササゲが用いられたことに基づく。書籍や雑誌など出版されたものを出版物(しゅっぱんぶつ)と呼び、出版を事業とする企業を出版社と呼ぶ。 出版(複製)は一般に印刷によって行われる。新聞も同様の方法で発行されるが、流通経路が異なり、普通は出版とは呼ばない。ただし、現在ほとんどの新聞社(またはそのグループ会社)では雑誌、書籍の出版も手がけている。 出版(書籍、雑誌)は新聞やラジオ、テレビに比べて情報伝達の速報性などの点で劣っているが、一方で正確性、蓄積性などに優れたメディアである。.

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上方から入ってきた光の道筋が、散乱によって見えている様子。(米国のアンテロープ・キャニオンにて) 光(ひかり)とは、基本的には、人間の目を刺激して明るさを感じさせるものである。 現代の自然科学の分野では、光を「可視光線」と、異なった名称で呼ぶことも行われている。つまり「光」は電磁波の一種と位置付けつつ説明されており、同分野では「光」という言葉で赤外線・紫外線まで含めて指していることも多い。 光は宗教や、哲学、自然科学、物理などの考察の対象とされている。.

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光学軸

方解石の複屈折 光学軸(こうがくじく、)は、光学異方性である複屈折結晶において、光を入射しても光が分かれない方向のことである。光軸(こうじく)とも呼ばれる。 簡単に説明すると、右の写真において、方解石を通すと文字が二重に見えてしまうが、二重に見えなくなる方向があり、それを光学軸と呼ぶ。 光学系における光軸()と混同しないよう注意する必要がある。.

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光源

光源(こうげん)は、自ら光を発する発光体。ただし、広義には他から光を受けた反射や屈折等により光を放つ物体も光源に含む。.

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石英

水晶砂 石英(せきえい、、、クォーツ、クオーツ)は、二酸化ケイ素 (SiO₂) が結晶してできた鉱物。六角柱状のきれいな自形結晶をなすことが多い。中でも特に無色透明なものを水晶(すいしょう、、、ロッククリスタル)と呼び、古くは玻璃(はり)と呼ばれて珍重された。 石英を成分とする砂は珪砂(けいしゃ・けいさ、、)と呼ばれ、石英を主体とした珪化物からなる鉱石は珪石と呼ぶ。.

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磁化誘起第二次高調波発生

磁化誘起第二次高調波発生(じかゆうきだいにじこうちょうははっせい)とは、磁化された材料でのみ生じる第二次高調波発生を指す。MSHG (magnetization-induced second harmonic generation) と略称される。.

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編集者

編集者(へんしゅうしゃ)は、本(書籍・雑誌)や新聞などの刊行物や論文などの内容を編集する者である。歴史書や教科書を発行する出版社(例えば三省堂)では、「編集」ではなく「編修」と表記する場合もある。 実際は、「編集者」と呼ばれる役職は2つある。1つは、著作的な編集を行う人である。著者表示で「著」などと並んで「編」「edited by」「ed.」などとなっている人物である。編纂者・編者(編著者)に同じ。.

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物質

物質(ぶっしつ)は、.

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非線形光学

非線形光学(ひせんけいこうがく、英語:nonlinear optics)とは、非常に強い光と物質が相互作用する場合に起きる、非線形の(つまり、光の電磁場に比例しない)物質の多彩な応答(現象)を扱う分野。レーザーの出現によって発展した分野であるが、レーザー自体の中でも非線形光学効果は本質的な役割を果たし、その特性をも支配する。 量子光学と深く関連している。 屈折率や吸収率など光学材料の光学定数は、光が弱いときは定数とみなせる。しかし、光が強くなる(非線形性を考える必要がある)と光強度の依存して変化するようになる。このように、光の物質の相互作用の非線形性に由来する現象を非線形光学現象という。.

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複屈折

複屈折(ふくくっせつ、Birefringence)とは、光線がある種の物質(例えば方解石という結晶)を透過したときに、その偏光の状態によって、2つの光線に分けられることをいう。それぞれは通常光線と異常光線と呼ばれ、光学軸に対する偏光方向(電場ベクトルの向き)が異なる。この現象は,それぞれの偏光の向きに対して2つの異なる物質の屈折率を与えることで説明される。物質を透過する時の光の速さが、透過する光の電場ベクトルの向きに依存していると言い換えることもできる。 複屈折性は次のように定量化される。 ここで n_o は通常光線についての屈折率、n_e は異常光線についての屈折率である。二つの光線についての屈折率は入射光が光学軸と同軸で入射するときは一致する。通常光線についての屈折率は入射光の光学軸に対する角度には依存しない。一方で、異常光線についての屈折率は入射光の光学軸に対する角度によって変化し、入射光と光学軸のなす角が垂直の時に最大になる。 もっと一般的には、異方的な誘電体の誘電率を2階のテンソル(3×3行列)で記述する。複屈折性の物質は実対称誘電率テンソル \epsilon の特別な場合であり、3つの直交する偏極主軸についての固有値が n_o^2、n_o^2、および n_e^2 であるものに対応する(または、光の伝播方向を固定して考え、残りの2つの軸だけを考えることもある)。 複屈折は原理的には誘電体だけではなく磁性体でも生じ得るが、透磁率は光の振動数の領域ではほとんど変化しない。 セロハン紙は、安価に手に入る複屈折性物質の一例である。 水晶球が本物であるかどうか判断する場合は、複屈折を確認するとよい。天然水晶の場合、複屈折により透過した景色の輪郭が滲んで見える。透明であっても、輪郭がにじまず明瞭に見える場合は、ガラス等の複屈折性のない物質だと区別できる。.

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誘電分極

誘電分極(ゆうでんぶんきょく、dielectric polarization)とは、誘電体(絶縁体)に外部電場をかけたときに、その誘電体が電気的に分極する現象のこと。電気分極 (electric polarization) とも言われる。 電場によって微視的な電気双極子が整列することで引き起こされる。正負の電荷の組が無数に並んでいる状態であるため、内部にも電位差が生じている。良く似た現象に静電誘導があり、こちらは導体の場合に起きる現象である。 自由電子のない不導体では電荷が移動出来ないため、その表面に電荷が生じるなど有り得ない現象のようにも思えるが、実際には分子自体が電荷の偏りをもっていて(極性分子)これが整列したり、あるいは分子内の中の電子がプラス側に偏るため、引き起こされる。.

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英語

アメリカ英語とイギリス英語は特徴がある 英語(えいご、)は、イ・ヨーロッパ語族のゲルマン語派に属し、イギリス・イングランド地方を発祥とする言語である。.

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電場

電場(でんば)または電界(でんかい)(electric field)は、電荷に力を及ぼす空間(自由電子が存在しない空間。絶縁空間)の性質の一つ。E の文字を使って表されることが多い。おもに理学系では「電場」、工学系では「電界」ということが多い。また、電束密度と明確に区別するために「電場の強さ」ともいう。時間によって変化しない電場を静電場(せいでんば)または静電界(せいでんかい)とよぶ。また、電場の強さ(電界強度)の単位はニュートン毎クーロンなので、アンテナの実効長または実効高を掛けると、アンテナの誘起電圧 になる。.

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電気双極子

電気双極子()とは、大きさの等しい正負の電荷が対となって存在する状態のことである。.

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電気感受率

電気感受率(でんきかんじゅりつ、electric susceptibility)は、誘電分極の起こりやすさを示す物性値である。感受率、電気的感受率などとも言う。 分極率とも呼ばれることがあるが、電気感受率はマクロな量であるのに対し、分極率はミクロな量である。電気感受率と分極率との間にはクラウジウス・モソッティの関係がある。.

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気体

気体(きたい、gas)とは、物質の状態のひとつであり岩波書店『広辞苑』 第6版 「気体」、一定の形と体積を持たず、自由に流動し圧力の増減で体積が容易に変化する状態のこと。 「ガス体」とも。.

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波長

波長(はちょう、Wellenlänge、wavelength)とは、空間を伝わる波(波動)の持つ周期的な長さのこと。空間は3次元と限る必要はない。 正弦波を考えると(つまり波形が時間や、空間の位置によって変わらない状態)、波長λには、 の関係がある。 \begin k \end は波数、 \begin \omega \end は角振動数、 \begin v \end は波の位相速度、 \begin f \end は振動数(周波数)である。波数 \begin k \end は k.

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波数

波数(はすう、wavenumber, wave-number)とは、波の個数のことで、物理化学および分光学の分野では が、波動力学では が記号として用いられる。 国際単位系における単位は毎メートルであるが、電磁波の波数の場合はCGS単位系の毎センチメートルを使う場合があり、カイザーという固有名称もある。.

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振動

振動(しんどう、oscillation、vibration)とは、状態が一意に定まらず揺れ動く事象をいう。英語では、重力などによる周期が長い振動と、弾性や分子間力などによる周期の短い振動は別の語が充てられるが、日本語では周期によらず「振動」という語で呼ばれる。周期性のある振動において、単位時間あたりの振動の数を振動数(または周波数)、振動のふれ幅を振幅、振動の一単位にかかる時間を周期という。 振動は、同じ場所での物質の周期的な運動であるが、物理学においてさまざまな現象の中に現れ、基本的な概念の一つとして扱われる。物理的にもっとも単純な振動は単振動である。また、振動する系はそれぞれ固有振動(数)をもつ。振動の振幅を減少させる要因がある場合には、振動が次第に弱まる減衰振動となる。外部から一定の間隔で力を与えることなどにより振動を引き起こすことを強制振動とよぶ。強制振動の振動数がその系の固有振動数に近い場合、共振(または共鳴とも)を引き起こす。古典物理学だけでなく、電磁気学では電気回路や電場・磁場の振動を扱い、またミクロな現象を扱う現代物理学などにおいても、振動は基本的な性質である。 波動現象は、振動が時間的変化にとどまらず空間的に伝わっていく現象であり、自然現象の理解になくてはならない基礎概念へと関連している。.

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1961年

記載なし。

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第二高調波発生

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