2019 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of Single Photon Vortex from a Quantum Dots Embedded in a Photonic Crystal Nanocavity
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17H02796
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩本 敏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40359667)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 光渦 / リング共振器 / フォトニック結晶 / 量子ドット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに、本課題で検討してきたフォトニックナノ構造における光のスピン軌道相互作用を利用することで、マイクロリング共振器を用いて、フルポアンカレビームや高次ポアンカレ球上にマップされる光などの様々な特殊な光ビームをオンチップで生成できることを提案し理論的数値的に示してきた。
本年度は、表面に周期的な微小円孔からなる単一回折格子を設けたシリコンマイクロリング共振器を作製し、軌道角運動量を有するビームの生成に成功し、提案するビーム生成器実現に向けた基礎を確立した。共振器に近接して設けた光導波路から入射する波長を変化させ、異なる次数の共振器モードを励振することにより、異なる次数、符号の軌道角運動量を有するビームが得られた。また、その放射パターンは数値解析結果と良い一致を示した。単一回折格子構造に替えて二重回折格子構造を用いることで、フルポアンカレビームを含む多様な光ビームの生成や、量子ドットを導入することで特殊な偏光分布や波面をもった単一光子生成などが可能となると期待できる。
さらに、偏光がスキルミオン状の分布を示すフルポアンカレビームが周期的に配列された光スキルミオン結晶ビームの生成手法を見出し、理論的にその有効性を明らかにした。さらにリング共振器を用いた具体的な素子構成を検討し数値解析により光スキルミオン結晶ビームが生成できることを示した。本成果は、光スキルミオン結晶ビームの生成法を初めて提案するものである。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
