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Study on nano/micro lasers applying interaction between the light of focused radially polarized beam and materials

Research Project

Project/Area Number 15H05427
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Optical engineering, Photon science
Research InstitutionKyoto Institute of Technology

Principal Investigator

Kitamura Kyoko  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 講師 (40635398)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥23,790,000 (Direct Cost: ¥18,300,000、Indirect Cost: ¥5,490,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2017: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Keywords径偏光ビーム / フォトニック結晶 / 半導体レーザ / プラズモニックレーザ / フォトニック結晶レーザ / 微小集光 / 応用光学・量子光工学 / 表面3次元加工
Outline of Final Research Achievements

In this research, we attempted to realize two types of nano/micro lasers using peculiar focusing properties of radially polarized beams. Firstly, we investigated the possibility of nano-plasmonic laser which uses clocking effect and electric field enhancement effect of metal nano-structure of focused radially polarized beam. Secondly, we attempted to develop self-subwavelength-focused single-chip lasers by using a radially polarized beam and dielectric material. As a result, we developed new type of photonic-crystal lasers which generate radially polarized beam efficiently. And we showed that the generation of subwavelength localized electric field can obtain by surface processing on the lasers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、径偏光ビームの集光特性を利用したナノプラズモニックレーザの可能性を示した。また、サブ波長光場を実現する、自己集光型の半導体レーザの可能性を示したことにより、これまで多くの光学系を必要としてきた高分解能顕微技術を、数ミリオーダの半導体レーザワンチップで置き換えうることを示した。これらの成果は、「径偏光ビーム」が、ナノレーザというマイクロチップ内集積化を前提とした微小光学領域においても、また顕微鏡などのマクロな技術における半導体レーザの領域においても、新機軸を創出するビームであることを示す成果である。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (55 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (44 results) (of which Int'l Joint Research: 12 results,  Invited: 8 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

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    • Author(s)
      K. Kitamura, M. Kitazawa, S. Noda
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 1045-1050

    • DOI

      10.1364/oe.27.001045

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    • Journal Title

      Journal of Selected Topics in Quantum Electronics

      Volume: 23 Issue: 6 Pages: 4900107-4900107

    • DOI

      10.1109/jstqe.2017.2696883

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      Volume: 115 Pages: 29-32

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      東京都
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      2017-08-21
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      第63回 応用物理学関係連合講演会
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      東京都目黒区, 東京工業大学大岡山キャンパス
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      神奈川県横浜市
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      北村恭子、野田進
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      兵庫県神戸市
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      新潟県新潟市
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    • Place of Presentation
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      K. Kitamura, and S. Noda
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      Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
    • Year and Date
      2015-10-06
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      愛知県名古屋市, 名古屋国際会議場
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      2015-09-16
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      2015-09-16
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      愛知県名古屋市, 名古屋国際会議場
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      Pacifico yokohama, Yokohama, Japan
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      2015-04-24
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    • URL

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    • Inventor(s)
      北村恭子、米雅子、野田進
    • Industrial Property Rights Holder
      北村恭子、米雅子、野田進
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] フォトニック結晶レーザ2017

    • Inventor(s)
      野田進、北村恭子、米雅子
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人京都大学、国立大学法人京都工芸繊維大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-035887
    • Filing Date
      2017-02-28
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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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