Development of high-performance and versatile OAM mode generators and their applications to optical manipulation and sensing technologies

Research Project

Project/Area Number	24K21609
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
Research Institution	Shizuoka University
Principal Investigator	李洪譜静岡大学, 工学部, 教授 (90362186)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	軌道角運動量(OAM)モード / 螺旋状ファイバ回折格子 / 光ピンセット / OAM干渉計 / 機械学習
Outline of Research at the Start	軌道角運動量(OAM)モードは、伝搬方向に対して螺旋面状の等位相面を持つ、直交性がある電磁波であり、光通信、レーザー加工、超解像顕微鏡、光計測、光物性、量子エレクトロニクス等分野に幅広く応用されている。一方、螺旋状ファイバ回折格子(HLPG)は光軸に沿って周期的なスクリュータイプの屈折率変調を持ち、OAMモードのような固有モードを有するファイバデバイスである。本研究は、１本の短い光ファイバ中に複数次数のOAMモードを有しかつ、モード可変のHLPGの新しい設計法と作製法を開発し、そして新たなOAM光操作（光ピンセット）及びOAM光ファイバセンシング技術への創出を挑戦する。