2023 Fiscal Year Final Research Report
Simultaneous and independent control of amplitude, phase, and polarization of the optical wave by double phase meta-hologram using dielectric meta-atom
Project/Area Number |
21H01838
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
|
Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
|
Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
Keywords | メタサーフェス / メタアトム / 二重位相ホログラフィー / 同時変調 / 振幅 / 位相 / 偏光 / Si |
Outline of Final Research Achievements |
A method for simultaneous modulation of the amplitude, phase, and polarization of light waves by a metasurface consisting of two different meta-atoms arranged in a checkerboard pattern is proposed based on the principle of dual phase holography, and this method is verified by numerical calculations. We developed a method to extend the results obtained with a single type of metaatoms to the case of two types of metaatoms. The metasurfaces were fabricated by electron beam lithography using Si nanostructures on SiO2 substrates. Furthermore, we developed a method for simultaneous measurement of amplitude, phase, and polarization of light waves using Talbot images of Hartmann masks, and verified the accuracy and practicality of the measurement.
|
Free Research Field |
光学
|
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
メタサーフェスは実質的に光の波長程度の厚さの平面素子にも拘わらず、ホログラム、レンズ、偏光子、位相子、波長フィルターなどの機能を発現できる光学素子である。しかもこれらの複数の機能を一つの素子で実現することができる。しかしながら複数機能を持つ素子の設計には、これまではパラメータをやみくもに振って、数値計算にメタサーフェスの構造を求めるより方法がなかった。本研究により提案された、二重位相ホログラフィーの原理のメタサーフェスへの適用は、振幅変調に関してある程度解析的な設計手法を与え、メタサーフェスの設計に新しい方法論をもたらした。
|