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非線型光学効果による超短トポロジカル光波の全角運動量超高速制御

Research Project

Project/Area Number 15J00038
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Optical engineering, Photon science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

鈴木 雅人  北海道大学, 工学院, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords特異点光学 / レーザー / 超短光パルス / 偏光渦 / ストークスパラメータ
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、超短トポロジカル光波の全角運動量を一軸性結晶の非線型光学効果を通じて超高速制御し、超短トポロジカル光波を用いた光多重通信への有用性を示すことを目指している。そのために、全角運動量を有する超短トポロジカル光波が一軸性結晶内で非線型伝播する際の全角運動量分布の変化について明らかする。平成27年度は、全角運動量を有する超短トポロジカル光波が一軸性結晶内で非線型伝播する際の全角運動量分布の変化を実験的に明らかにする研究目標を達成するため、1.全角運動量を有する超短トポロジカル光波生成系の構築、2.偏光分布(スピン角運動量分布)測定と軌道角運動量分布測定を融合した、超短トポロジカル光波の全角運動量分布精密測定系の構築を行った。
1に関しては、円筒対称偏光分布を有する広帯域光パルスをコヒーレント結合系で生成した。この広帯域光パルスは申請者が提案している拡張ストークスパラメータ・拡張偏光度と呼ばれる基準を通じて完全定量的に評価された。生成した円筒対称偏光分布を有する広帯域光パルスは、適切な分散補償をコヒーレント結合系の前で施すことにより、超短トポロジカル光波に成りえるため、全角運動量を有する超短トポロジカル光波生成系の構築がほぼ完成している状態である。
2に関しては、偏光分布を測定するために一般的に用いられる回転位相子法と、軌道角運動量分布測定を行うために申請者が所属する研究グループが提案している干渉を用いた光電場再生法を組み合わせ、全角運動量分布精密測定系の構築を行った。実験による検証の結果、エネルギー比にして数%程度の他モード混入が見分けられることが分かった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Full Quantitative Analysis of Arbitrary Cylindrically Polarized Pulses by Using Extended Stokes Parameters2015

    • Author(s)
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 17797-17797

    • DOI

      10.1038/srep17797

    • NAID

      120005690885

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 拡張ストークスパラメータにおける拡張偏光度スペクトルを用いた光波の空間回転対称性解析の検討2016

    • Author(s)
      鈴木雅人、山根啓作、岡和彦、戸田泰則、森田隆二
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 空間光位相変調器と軸対称偏光変換素子とによる強度分布制御された軸対称偏光パルスの生成2015

    • Author(s)
      鈴木雅人、山根啓作、中嶌奨太、坂本盛嗣、岡和彦、戸田泰則、森田隆二
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative Analysis of Ultrashort l=2 Radially-Polarized Pulses by Using Extended Stokes Parameters2015

    • Author(s)
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • Organizer
      CLEO Europe 2015
    • Place of Presentation
      ミュンヘン国際会議場(ミュンヘン・ドイツ)
    • Year and Date
      2015-06-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantitative Characterization of Polarization States of Axisymmetrically Polarized Pulses Generated by Coherent Beam Combining2015

    • Author(s)
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • Organizer
      CLEO:2015
    • Place of Presentation
      サンノゼ会議場(サンノゼ・アメリカ)
    • Year and Date
      2015-05-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantitative polarization state characterization of higher-order cylindrically polarized ultrashort pulses by use of extended stokes parameters2015

    • Author(s)
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • Organizer
      Optical Manipulation Conference'15
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2015-04-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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