2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of optical magnetic distribution imaging technique with single-slit split-ring resonator
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18K19024
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
岡本 敏弘 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (60274263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原口 雅宣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20198906)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | 光磁界分布 / スプリットリング共振器 / 電気磁気効果 / 光メタマテリアル / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全反射配置を用いた暗視野2光束干渉光学系を用いて、微小球リソグラフィ法で作製した直径約120nmの三日月型銀1分割スプリットリング共振器(SRR)のリング面に垂直な光磁界を入射させたときの光散乱特性を実験的に観測した。
SRRからの散乱光は、入射偏光(Ey)に平行な偏光成分と、入射光磁界で励起された磁気共鳴が電気磁気効果を介して生じる偏光成分(Ex)を持つことがこれまでの研究で明らかになっている。今回、2光束の入射光のうち片側の光路のみ液晶リターダで位相遅延させた実験を行い、散乱光のEx偏光成分が位相遅延に対してEy偏光成分と半波長ずれること、及び入射光磁界強度変化に対応して散乱光強度が変化することなどの観測に成功した。これにより、1分割SRRの電気磁気効果を利用することで、リングに垂直な光磁界強度のモニタリングが可能であることを示した。
また、プリズム底面に数10ミクロン離れて分布する複数のSRRで生じる個々の散乱光強度をCMOSカメラを用いて同時に観測した。液晶リターダの位相遅延に対し散乱光のEx偏光成分とEy偏光成分が半波長ずれる現象は各々のSRRで観測されたが、場所によってEx偏光成分が最大となる位相遅延量は異なることが確認された。これは光磁界強度が最大となる2光束干渉条件が場所によって異なることを反映した結果であり、言い換えれば各々の場所における光磁界強度の違いが個々のSRRの散乱光強度の違いとして観測できたことを意味する。
以上の結果より、光磁界の空間分布イメージングが原理的に可能であることが明らかになった。
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