特集学生の研究活動報告−国内学会大会・国際会議参加記 21 第 75 回応用物理学会秋季学術講演会に参加して高橋祥 3．実験結果蛍光色素ロダミン 6 G を浸透させた吸水性ゲル吾球（直径 8 mm）に，Nd : YAG レーザの第 2 高調 Shogo TAKAHASHI 波パルス（波長 532 nm，パルス幅 5 ns）のリング電子情報学科 4年状ビームを照射すると図 1（a）に示すように円周に沿って発光が生じる．分光器の受光ファイバを横 1．はじめに方向に移動させて発光スペクトルを観測すると，図私は，2014 年 9 月 17∼20 日に北海道大学で開催 1（b）のようにゲル球の中心（0 mm）では弱い発された「第 75 回応用物理学会秋季学術講演会」に光しか見られないが，両端（±4 mm）では鋭い発参加し，18 日に「周囲媒質が色素分散ゲル球の誘光ピークが見られ WG モードによる誘導放出が起導放出に与える影響」というテーマで発表を行っこっていることが分かる．しかし，通常の円形ビーた．ムでゲル球全体を励起すると，径方向に誘導放出が起こる．直径 1 mm 以下の色素分散液滴では，円形 2．研究背景ビームで励起した場合でも WG モード発振が見ら近年，柔軟性のある素材として注目されているソれるので，小径のゲル球ならば円形ビームでも WG フトマテリアルのひとつとして，紙おむつや植物のモード発振が可能ではないかと考え，径方向モード保水剤として利用されている吸水性ゲルがある．吸との競合について実験を行った．水性ゲルは，吸水や脱水によって体積が何倍にも変まずゲル球に 0.5 nmol のロダミンを吸収させた化する性質を持ち，透明性にも優れている．従来後，水分を蒸発させて直径 2 mm まで収縮させた．は，アクリルポリマー製のゲル球に蛍光色素であるこのゲル球の一部を図 2（a）のようにオイルに浸ロダミン 6 G の水溶液を浸透させたものをサンプして円形ビームを照射し，発光スペクトルを観測しルとした．このサンプルにアクシコンレンズでリング状にした Nd : YAG レーザの第 2 高調波パルスを照射して色素を励起することにより，サンプルの赤道部分でウィスパリングギャラリーモード（以下では WG モードと略す）の誘導放出を起こすことに成功した．本研究では，ゲル球は空気中で吸水や脱水する性質があり，安定した液滴レーザとして取り扱うことが困難であるため，ポリマー中に保持することを目的としている．しかし，ポリマー中に保持した場合，WG モードの誘導放出が起こる条件としてゲル球内の屈折率を周囲媒質よりも高くする必要がある．本報告では，周囲媒質やゲル球の屈折率を変えることにより，ゲル球内で起こる WG モードに影響があるかどうか検討した．図 1 （a）リング状の励起光による色素分散ゲル球の発光の様子．（b）ゲル球の赤道上の異なる位置での発光スペクトル． ― S-107 ― 図3 ピーク値と半値幅の浸漬深さ依存性． 4．まとめ今回の実験結果で，ゲル球をオイルで完全に浸した時に急激に自然放出に移行したことから，径方向モード発振が起こっていると考えられる．また，小図 2 （a）浸したゲル球の発光測定．（b−d）発光スペクトルの形状．径のゲル球を円形ビームで励起すると，WG モード発振よりも径方向モード発振の方が起こりやすいこた．屈折率 n＝1.40 のオイルでは，図 2（b）のように，下端から 0.8 mm までゲルを浸すと発光ピークが広がり始め，自然放出スペクトルになった．オとが考えられる． 5．おわりにイルの屈折率が高くなると，図 2（c），（d）のよう今回初めて学会に参加したが，参加者の方々とデに，1.6 mm 程度まで浸してもスペクトル幅の変化ィスカッションすることができ，また多くの質問やは小さく，ゲルを完全に浸した時（2.0 mm）に，意見をいただき，非常に良い経験ができた．急激に自然放出に移行した．図 3 には，ピーク値と半値幅の浸漬深さ依存性を示す．今回の発表を行うにあたって，懇切なご指導をいただいた斉藤光徳教授をはじめ，斉藤研究室の皆様に，この場を借りて厚く御礼申し上げます． ― S-108 ―