テラヘルツ波の分解能

質問

私は、大学院でテラヘルツ分光の研究をしている(正しくは始めた)者です。

テラヘルツ分光におけるテラヘルツ波の発生のうち、光伝導デバイス(photomixer)を使う方法があり、私の研究室では光伝導デバイスのキャリア励起には、CW-レーザ光源を用いるのですが、
パルス光源ではない利点はなんなのでしょう？？

周波数分解能が良くなるという話を聞いたんですが、理由がいまいち分りません。

お力添えよろしくお願いします。

回答No.1

uzu01 · ベストアンサー

光伝導デバイスのキャリア励起にCW-レーザ（連続レーザー）光源を使うことによって励起状態が平均して安定的になります。
励起した電子が目的の電子軌道に落ち込んでこの場合テラヘルツ帯の電磁波が発生します。
このときにパルスレーザーを使用すると励起が瞬間的にピーク値から減衰する光エネルギー波形になり電子励起にむらができ発生する電磁波が安定しません。
つまり励起電子軌道がいろんな軌道数をとり、励起した位置エネルギーのバラツキが多くなり、励起軌道から目的の軌道に電子が落ち込んだとき運動エネルギーのバラツキが多くなります。
電子が加速度運動するとき電磁波を発生しますが、ご存知のとおり高いエネルギーほど発生する電磁波の周波数は高く、エネルギーが低いと電磁波の周波数も低くなります。

光エネルギーと波長の関係は以下の通りです。

Ｅ＝ｈ・ｖ＝ｈ・ｃ／λ

h : プランク定数
E : エネルギー
ν : 振動数
c : 光の速さ
λ : 波長

エネルギーの差を小さくすると電磁波の周波数の差が小さくなり、周波数分解能が良くなります。

以上、参考になれば幸いです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

キャリアの励起状態の安定化でしたか。丁寧な説明、非常にありがたいです。

光源の安定化は高分解能化に繋がると考えられますよね。

改めて、お礼申し上げます。