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非線形光学効果を用いた高出力ベクトルレーザービームの短波長化と偏光状態の多様化

研究課題

研究課題/領域番号 16K04975
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関山梨大学

研究代表者

張本 鉄雄  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (80273035)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード非線形光学効果 / 第二高調波発生 / 第四高調波発生 / 径偏光レーザービーム / 径偏光ビーム発生 / ドーナツビーム発生 / 応用光学・量子光工学 / 高性能レーザー / ベクトルビーム
研究成果の概要

エルミートガウシアンビームに対応する第二高調波発生に関する非線形波動方程式の数値計算コードに偏光回転をベクトル量に対応させると同時に、ベクトルビームの空間分布と偏光分布及び方位方向の位相分布を新たに加えた。複雑な偏光状態のベクトルビームを 用いた非線形光学の理論及び数値解析に必要な基礎的な数値解析手段を確立できた。また、二つのマイケルソン干渉計を同一の光学系で立体的に構成したヤング・ツインマイケルソン干渉計を考案し、レーザービーム波面の安定した計測の可能性を検証する実験では、ツイン型マイケルソン干渉計で計測精度として1nm以下の安定した波面計測は可能になった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、サイクルボーティクス・ベクトルビームの高出力化及び短波長化の理論解析法・光学設計法・基礎実験データベース化を確立することで、今後の国内外における類似の実験研究に指針的な基礎データを提供することも図るものである。本研究は、レーザープラズマ相互作用を中心とする高強度レーザー光科学の研究に必要とする新たなレーザー光源の開発に貢献できるものだと考え、また材料のナノ加工への応用にも期待できることから学術的な意義のみならず産業化への波及効果にも期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] A Michelson Twin Interferometer for Effective Compensation for Environment Disturbance2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Harimoto and Kikyo Toshima
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 57

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] マイケルソン・ツイン干渉計による光波干渉と光子干渉の同時観測2018

    • 著者名/発表者名
      戸嶋喜叶、張本鉄雄
    • 雑誌名

      光学

      巻: 47 ページ: 346-350

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Observation of Optical-wave and Single-photon Interferences with a Michelson Twin Interferometer2018

    • 著者名/発表者名
      戸嶋 喜叶、張本鉄雄
    • 雑誌名

      光学

      巻: 47

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マイケルソン・ヤング干渉計による時間空間コヒーレンスの同時測定2018

    • 著者名/発表者名
      戸嶋 喜叶、張本鉄雄
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ツイン型マイケルソン干渉計の外乱補償特性2018

    • 著者名/発表者名
      戸嶋 喜叶、張本鉄雄
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Beam Transformation Properties of a Square Core Fiber2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Harimoto and Tomoari Kono
    • 学会等名
      ICO-24 The 24th Congress of the International Commission for Optics
    • 発表場所
      Keio Plaza Hotel(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2017-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マイケルソン干渉計を用いた光の波動性と粒子性の測定実験2017

    • 著者名/発表者名
      戸嶋 喜叶、張本鉄雄
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ(神奈川県・横浜市西区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Porosity Dependence of the Absorption Coefficient and Quantum Confinement of Porous Silicon Nanostructures in HF Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Gelloz Bernard、Hiroki Fuwa、Tetsuo Harimoto、Eiichi Kondoh、Lianhu Jin
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ(神奈川県・横浜市西区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ダブルマイケルソン干渉計を用いた光波および光子干渉の同時計測2017

    • 著者名/発表者名
      戸嶋 喜叶、張本鉄雄
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(OPJ2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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