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偏光波形整形フェムト秒レーザ励起時空間ナノフォトニクス

Research Project

Project/Area Number 19656092
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

神成 文彦  Keio University, 理工学部, 教授 (40204804)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywordsフェムト秒レーザ / 局在プラズモン / 近接場光顕微鏡 / 偏光波形整形 / FDTD解析 / 応用光学・量子光工学 / 高性能レーザ / 走査型プローブ顕微鏡 / ナノ材料
Research Abstract

フェムト秒レーザーパルスの振幅,位相,偏光波形整形によって,従来ナノ構造によってその空間分布のみが制御されていた局在プラズモンの時空間特性を制御する原理と実際の装置構成,応用の可能性ついて研究を行い,以下の知見を得た。
1. FDTD数値モデルを用いて広帯域フェムト秒レーザ励起局在プラズモンの動的変化をシミュレーションし,周波数チャープ特性とナノ構造のプラズモン共鳴波長をうまく組み合わせることで,回折限界以下の空間において局在プラズモン場を時空間制御することが可能であることを明らかにした。さらに,ナノ構造の方向と偏光波形を組み合わせることでも制御可能であることから,フェムト秒レーザーパルスの振幅,位相,偏光波形整形によって自由度の高い制御性が得られることを見出した。
2.フェムト秒レーザの偏光波形整形を実現する波形整形器を考案し,実際に実験系を構築してその性能を調べた。本手法は,直交偏光成分に分解しないため非常に安定であることがわかり,局在プラズモン場制御に必要な性能を有することを明らかにした。
3.時空間制御された局在プラズモンをいかに計測するかについては,コレクションモードの近接場顕微鏡による周波数干渉計測,平衡ホモダイン型電界相関関数計測,電界相互相関イメージング法を考案し実験を行った。背景光と局在プラズモン場の分離によるSN向上が課題であり,改良方法を考案した。
4.応用分野として,フォトニッククリスタル導波路における変調・スイッチング,相変化メモリー,分子間エネルギー共鳴移譲の計測法,などを検討した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2009 2008

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] Dissociative ionization dynamics of molecules with intense femtosecond pump-probe laser excitation2009

    • Author(s)
      Fumihiko Kannari
    • Organizer
      Symposium on Ultrafast Intense Laser Sci-ence in Karuizawa
    • Place of Presentation
      軽井沢
    • Year and Date
      2009-03-13
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Polarization pulse shaping of femtosecond laser pulse with a multi-pass 2-D-SLM2008

    • Author(s)
      Yoshihiro Esumi, Takashi Su-zuki, Hiroki Yazawa, Fumihiko Kannari
    • Organizer
      CLEO/QELS 2008
    • Place of Presentation
      San Jose, USA
    • Year and Date
      2008-05-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 2次元液晶空間光変調器を用いたフェムト秒レーザ直交偏光波形整形2008

    • Author(s)
      江角 禎宏
    • Organizer
      第55回応用物理関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日大理工学部
    • Year and Date
      2008-03-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 非対称ナノ構造におけるフェムト秒近接場光の励起パルス依存性2008

    • Author(s)
      彬浦 直子
    • Organizer
      第55回応用物理関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日大理工単部
    • Year and Date
      2008-03-29
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 銀ナノ粒子と金属プローブが作る近接場光の時空間計測2008

    • Author(s)
      寺田 有里
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2008-02-01
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 光書き込み型2次元空間光変調器によるフェムト秒レーザーパルスの偏光波形整形システム2008

    • Author(s)
      江角 禎宏
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2008-01-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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