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非線型光学効果による超短トポロジカル光波の全角運動量超高速制御

研究課題

研究課題/領域番号 15J00038
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関北海道大学

研究代表者

鈴木 雅人  北海道大学, 工学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード特異点光学 / レーザー / 超短光パルス / 偏光渦 / ストークスパラメータ
研究実績の概要

本研究では、超短トポロジカル光波の全角運動量を一軸性結晶の非線型光学効果を通じて超高速制御し、超短トポロジカル光波を用いた光多重通信への有用性を示すことを目指している。そのために、全角運動量を有する超短トポロジカル光波が一軸性結晶内で非線型伝播する際の全角運動量分布の変化について明らかする。平成27年度は、全角運動量を有する超短トポロジカル光波が一軸性結晶内で非線型伝播する際の全角運動量分布の変化を実験的に明らかにする研究目標を達成するため、1.全角運動量を有する超短トポロジカル光波生成系の構築、2.偏光分布(スピン角運動量分布)測定と軌道角運動量分布測定を融合した、超短トポロジカル光波の全角運動量分布精密測定系の構築を行った。
1に関しては、円筒対称偏光分布を有する広帯域光パルスをコヒーレント結合系で生成した。この広帯域光パルスは申請者が提案している拡張ストークスパラメータ・拡張偏光度と呼ばれる基準を通じて完全定量的に評価された。生成した円筒対称偏光分布を有する広帯域光パルスは、適切な分散補償をコヒーレント結合系の前で施すことにより、超短トポロジカル光波に成りえるため、全角運動量を有する超短トポロジカル光波生成系の構築がほぼ完成している状態である。
2に関しては、偏光分布を測定するために一般的に用いられる回転位相子法と、軌道角運動量分布測定を行うために申請者が所属する研究グループが提案している干渉を用いた光電場再生法を組み合わせ、全角運動量分布精密測定系の構築を行った。実験による検証の結果、エネルギー比にして数%程度の他モード混入が見分けられることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Full Quantitative Analysis of Arbitrary Cylindrically Polarized Pulses by Using Extended Stokes Parameters2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 17797-17797

    • DOI

      10.1038/srep17797

    • NAID

      120005690885

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 拡張ストークスパラメータにおける拡張偏光度スペクトルを用いた光波の空間回転対称性解析の検討2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅人、山根啓作、岡和彦、戸田泰則、森田隆二
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 空間光位相変調器と軸対称偏光変換素子とによる強度分布制御された軸対称偏光パルスの生成2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅人、山根啓作、中嶌奨太、坂本盛嗣、岡和彦、戸田泰則、森田隆二
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Analysis of Ultrashort l=2 Radially-Polarized Pulses by Using Extended Stokes Parameters2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • 学会等名
      CLEO Europe 2015
    • 発表場所
      ミュンヘン国際会議場(ミュンヘン・ドイツ)
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Characterization of Polarization States of Axisymmetrically Polarized Pulses Generated by Coherent Beam Combining2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • 学会等名
      CLEO:2015
    • 発表場所
      サンノゼ会議場(サンノゼ・アメリカ)
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative polarization state characterization of higher-order cylindrically polarized ultrashort pulses by use of extended stokes parameters2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • 学会等名
      Optical Manipulation Conference'15
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2015-04-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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