2023 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on optical vortex metamaterials using optical comb spectroscopy
| Project/Area Number |
21H01840
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
浅原 彰文 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00770091)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
美濃島 薫 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20358112)
杉田 篤史 静岡大学, 工学部, 教授 (20334956)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 光コム / デュアルコム分光 / 光渦 / メタマテリアル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，新奇光学応答として注目されている光渦物性研究のための基盤技術を，光コム（光周波数コム）をベースとして開発することを目的として実施した．また，光渦応答特性を有する物質として，空間的構造を有する「光渦メタマテリアル」を作製・評価することで，この新分光技術の実証を目指した．
本年度は，これまで開発してきたスプリットリング共振器（Sprit-ring Resonator: SRR）測定試料の形状パラメータをさらに改良し，同様に開発してきたデュアルコム分光システムに対する最適化を試みた．その過程で，さらに詳細な光渦メタマテリアル設計を行うため，偏光応答を含めたFDTD数値シミュレーション解析を試行した．設計の複雑性が増加し実際に有効な光渦メタマテリアル試料作製までは至らなかったが，これら一連の解析により，入射偏光に対する光渦メタマテリアルの応答特性や設計概念に関する系統的知見を得ることができた．
加えて，前年度に見出した，光コムのコヒーレント制御性に基づく「光渦の空間位相構造のスイッチング技術」の高度化を並行して推進した．光渦スイッチングにおける，光渦モードのコントラストの定量性など，光波制御技術として確立するにあたり重要な基礎評価を行った．本技術は研究提案当初は予定していなかったが，光コムを駆使した技術開発を進めたことにより新たに発想された技術であり，光コムの高い周波数制御性を生かした精密かつ自在な光渦制御応用が期待される．光渦メタマテリアルをはじめとした，いわゆる光渦円二色性などの光渦応答特性をもつ対象物質に対して，光渦変調分光による測定感度向上等に寄与する基盤技術となることが期待される．
これらの関連成果について，応用物理学会などの国内の主要会議，およびCLEO国際会議などの国外の光学分野における主要会議において幅広く成果発表を行った．
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
