Thesis (Ph. D. in Engineering)--University of Tsukuba, (B), no. 1816, 2002.3.25Includes bibliographical reference

蒲 継雄

筑波大学University of Tsukuba博士（工学）Doctor of Philosophy in Engineering2001【要旨】thesi

蒲, 継雄

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Tsukuba Repository  (Tulips-R)

Studies on correlation-induced spectralchanges and spectral switches of partiallycoherent light beams著者 蒲 継雄内容記述 Thesis (Ph. D. in Engineering)--University ofTsukuba, (B), no. 1816, 2002.3.25Includes bibliographical references発行年 2002URL http://hdl.handle.net/2241/3058匿358〕　　　　　　　　　　　ぷ　　　　　　　じ　　しよん氏名（国籍）　蒲　　鑑雄（中　国）学位の種類博士（工学）学位記番号　博乙第1816号学位授与年月日　　平成14年3月25日学位授与の要件　　学位規則第4条第2項該当審査研究科　　システム情報工学研究科学位論文題目　　S鮒es㎝C㈱戚◎Ω一1nducedSρec鮪1Ch釧gesandSpectr81Swit曲eso冊舶1■yCohe1一　　　　　　　　　　　釧t〕ght臨鰍s　　　　　　　　　　　（部分的にコヒーレントな光ビームの相関性に起因するスペクトルシフトとスペクトルスイッ　　　　　　　　　　　チに関する研究）主査　筑波大学教授　工学博士　　根本承次郎副　査　　筑波大学教授　　P　h．D（工学）　平　澤　一　紘副査　筑波大学教授　工学博士　　谷田貝豊彦副査　筑波大学教授　工学博士　　永井啓之亮論文の内容の要旨　本論文は，部分的にコヒーレントな光ビームのスペクトルが伝搬距離とともに変化するスペクトルシフト現象およびスペクトルシフト量がある位置で，または，あるパラメータにおいて急峻に変化するスペクトルスイッチ現象の種々な側面を理論的に明らかにしている。　論文の主要部の前半では，部分的にコヒーレントな代表的なビームとして，強度分布とコヒーレンス度がいずれもガウス分布をとるガウスーシェルモデルビーム（GaussianSche阯mode1bea㎜，GSMビーム）を取り上げ，このビームが自由空間を伝搬するにつれ，もとのスペクトル分布がどのように変化するかを解析的に調べている。その結果，ビーム申心軸上ではスペクトル分布が全体として高い周波数側ヘシフトするブルーシフト（b1uesh肚）が起こり，中心軸から径方向へ離れた位置では低い周波数側ヘシフトするレッドシフト（redshift）が起こることを見出している。また，このビームがスペクトルシフトを示さないための条件を導出している。さらに，GSMビームが波長依存性をもつ凸レンズを通過すると，波長依存性をもたないレンズではレッドシフトしか起こらないのに対し，波長依存性をもつレンズではレッドシフトとブルーシフトの両方が起こることを明らかにした。加えて，GSMビームがホログラフ格子により回折されると同一のコヒーレンス度をもつ複数のGSMビームが得られることを示している。　主要部の後半では，円形開口へ，本来，スペクトルシフトを起こさないビームが入射した場合につき，開口中心軸上での遠方フイールドと近接フイールドのスペクトル分布を調べ，特に観測点が開口から遠ざかるとき，近接フィールドのスペクトルが複数の特定な位置でブルーシフトからレッドシフトヘ急峻に変化する現象を見出している。著者はこの現象を第1種のスペクトルスイッチ（spec枝a1switch）と名付け，その詳細な振る舞いを明らかにしている。また，円環開口を光源とするビームが円形開口へ入射した場合につき，開口中心軸上での遠方フィールドのスペクトルを調べ，前述の，観測点位置に依存したスペクトルスイッチでなく，開口半径と光源の平均コヒーレンス長との比が特定な値をとるときにスペクトルスイッチが生ずることも見出し，これを第2種のスペクトルスイッチと名付けている。この現象は，開口中心軸を外れた観測点においても起こり，これをもとに，開口部を1個の入カポート，開口から遠方に置かれたN個のスペクトル変化検出素子をN個の出カポートとする一770’1×Nスペクトルスイッチを提案している。前記の比（開口半径と光源の平均コヒーレンス長）を制御することにより，N個の出カポートのうち，特定なユ個のポートでスペクトルスイッチを起こさせることができる。審査の結果の要旨　最も評価できる点は，スペクトルスイッチ現象を見出したことで，第1種のスイッチ現象は観測点が特定な位置にあるとき，また，第2種のそれは開口半径とコヒーレンス長との比が特定な値をとるときに生ずる，興味深い現象である。特に，前者の現象は他の研究者により実験で確認されている。提案された1XNスペクトルスイッチは，スペクトルシフトを敏感に検出できる素子を開発すれば可能となろう。次に評価できる点は，部分的にコヒーレントなGSMビームがスペクトルシフトを起こさない条件と，このビームがホログラム回折格子または色収差をもつ凸レンズを透過したあとの詳細なスペクトル分布を明らかにした点である。　よって，著者は博士（工学）の学位を受けるに十分な資格を有するものと認める。一771一

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