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全角運動量が制御されたモノサイクル域光渦パルスによる新規非線形光学の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17656020
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関北海道大学

研究代表者

森田 隆二  北海道大学, 大学院工学研究科, 教授 (30222350)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード光渦 / ラゲールガウシアンビーム / グイ位相 / モノサイクル域光パルス / 空間チャープ / 周波数分解光ゲート法 / スペクトル干渉 / 光渦相互作用 / 超広帯域コヒーレント光波 / フィードバック位相補償 / フォトニック結晶ファイバー
研究概要

本年度は、光渦発生ならびにサイクル域光パルスに関する以下の成果を得た。
1.チタニウムナファイアレーザー発振器からの〜50fsの光パルスを、2次元空間位相変調器により作製したホログラムに入射、回折させることにより、〜50fsの光渦パルスを発生させた。この発生した光渦パルスの空間分解スペクトルを測定し、空間チャープを評価した。その結果、〜50fs程度の光パルスでは、空間チャープが無視できるほど小さいことを明らかにした。
2.〜50fsのエルミートガウシアンビームパルスを参照光とし、これを被測定対象である〜50 fs光渦(ラゲールガウシアン)ビーム内で集光・走査することにより、空間分解された相互相関周波数分解ゲート信号を測定し、光渦パルスの時空間特性を定量的に評価した。この結果は光渦パルスを用いた分光測定などの応用の際、重要となる。
3.光渦に非対称欠陥を導入することにより、トポロジカル位相の一種であるグイ位相の、集光にともなうシフトを直接観測する手法を開発した。この手法は、従来の干渉による手法とは異なり、簡便に光渦の本質的物理量であるグイ位相を求めることができる。
4.断面内に、2つの光渦が存在するようなビームを発生させ、その空間発展を観測した。ビーム焦点付近で通常の渦運動と異なる新たな振る舞いを発見した。現在、そのメカニズムの解明を進めている。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (7件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Coherent double-pulse excitation of charge-density-wave oscillation2007

    • 著者名/発表者名
      T.Onozaki et al.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46・2

      ページ: 870-872

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct observation of Gouy phase shift in a propagating optical vortex2006

    • 著者名/発表者名
      J.Hamazaki et al.
    • 雑誌名

      Opt. Express 14・18

      ページ: 8382-8392

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quasi-automatic phase-control technique for chirp compensation of pulses with over-one-octave bandwidth-generation of few-to mono-cycle optical pulses2006

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita et al.
    • 雑誌名

      IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 12・2

      ページ: 213-222

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Quasi-automatic phase-control technique for chirp compensation of pulses with over-one-octave bandwidth-generation of few- to mono-cycle optical pulses2006

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita et al.
    • 雑誌名

      IEEE J.Sel.Top.Quantum Electron. (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sub-5-fs pulse compression of laser output using photonic crystal fiber with short zero-dispersion wavelength2005

    • 著者名/発表者名
      M.Adachi et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44・47

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Extended finite difference time domain analysis of induced phase modulation and four-wave mixing between two-color femtosecond laser pulses in a silica fiber with different initial delays2005

    • 著者名/発表者名
      S.Nakamura et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 44・10

      ページ: 7453-7459

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Wavelet-transform analysis of spectral shearing interferometry for phase reconstruction of femtosecond optical pulses2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Deng et al.
    • 雑誌名

      Opt.Express 13・6

      ページ: 2120-2126

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 光渦発光装置、微小物体操作装置、天体探査装置および偏光渦変換素子2005

    • 発明者名
      岡 和彦, 森田 隆二, 他
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      2005-216263
    • 出願年月日
      2005-07-26
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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