2019 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of Poincae beam by synchrotron radiation
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18K18304
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| Research Institution | Japan Synchrotron Radiation Research Institute |
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Principal Investigator |
松葉 俊哉 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 光源基盤部門, 研究員 (00635477)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Strucutured Light / 放射光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はポアンカレビームと呼ばれる、ビーム軸と垂直な2次元平面内に直線偏光や円偏光、楕円偏光といった様々な偏光状態を持つ光を放射光によって作り出すことを目的としている。過去のほとんどの研究において一様な偏光状態の光を扱ってきたが、近年では空間的に偏光の種類や位相が操作されたStructured lightと呼ばれる光の研究が盛んにおこなわれるようになってきた。放射光においても光渦という偏光の位相が空間的に異なる光を生成する研究がおこなわれている。
偏光は円偏光と、直線偏光の強度の組み合わせで表現でき、四分の一波長板や直線偏光子といった光学素子を使って測定が可能である。測定は分子科学研究所の極短紫外光研究施設で行われ、手始めに比較的一様な直線偏光や円偏光を放射する単独のアンジュレータからの光の偏光状態を2次元的に測定した。その測定、解析結果が理論やシミュレーションと定性的に一致していたことで、測定手法や解析手法の妥当性が確かめられた。次に2台のアンジュレータからの光を重ね合わせたものを同様に測定した。当初はレーザーでの実験の類推から右円偏光の一次光と左円偏光の2次光の組み合わせによってポアンカレビームを実現できると考えていた。概ね予想に近い状態にはなっていたが、各アンジュレータ光の強度差やビーム調整の困難さや測定系の誤差などの要因など実現には課題があることが判明した。その過程において他の様々なアンジュレータ放射の組み合わせにおける2次元的な偏光状態分布測定などの新たな知見を得ることが出来た。
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