二重リング径偏光レーザー光による光ケージの実現と不透明微粒子操作

• 研究課題/領域番号: 20860004
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小澤 祐市 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90509126)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,289千円 (直接経費: 2,530千円、間接経費: 759千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 1,729千円 (直接経費: 1,330千円、間接経費: 399千円)
• キーワード: 高性能レーザー / 光ピンセット / 光源技術 / 量子エレクトロニクス / 軸対称偏光

研究概要

本研究では,高次径偏光レーザー光が有する特異な集光特性を光トラッピング法へ適用した新しい微粒子捕捉法の実現を目指し,その基盤技術の開発を行った.まず,レーザー光の偏光分布が放射状であり,且つ多重リング状強度分布を有する高次径偏光レーザー光の発生に初めて成功し,その発生手法を確立した.さらに,径偏光ビームの集光特性に関して,焦点に発生する軸方向電場の実験的な検出手法を見出した.

研究成果

• [雑誌論文] Demonstration and selection of a single-transverse higher-order-mode beam with radial polarization (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kozawa
  • 雑誌名: Journal of the Optical Society of America A 27 ページ: 399-403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calculation of second-harmonic wave pattern generated by focused cylindrical vector beams (2010)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Ohtsu
  • 雑誌名: Applied Physics B : Lasers and Optics 98 ページ: 851-855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demonstration and selection of a single-transverse higher-order-mode beam with radial polarization (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Kozawa, S. Sato
  • 雑誌名: J.Opt.Soc.Am.A 27 ページ: 399-403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calculation of second-harmonic wave pattern generated by focused cylindrical vector beams (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Ohtsu, Y. Kozawa, S. Sato
  • 雑誌名: Appl.Phys.B 98 ページ: 851-855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective oscillation of radially and azimuthally polarized laser beam induced by thermal birefringence and lensing (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Ito
  • 雑誌名: Journal of the Optical Society of America B 26 ページ: 708-712
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radially polarized annular beam generated through a second-harmonic-generation process (2009)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Sato
  • 雑誌名: Optics Letters 34 ページ: 3166-3168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hollow vortex beams (2009)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Sato
  • 雑誌名: Journal of the Optical Society of America A 26 ページ: 142-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amplification of a radially polarized laser beam using an Yb-doped double-clad fiber (2009)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Chubachi
  • 雑誌名: Optics Letters 34 ページ: 716-718
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dark-spot formation by vector beams (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kozawa, S. Sato
  • 雑誌名: Opt.Lett. 33 ページ: 2326-2328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single higher-order transverse mode operation of a radially polarized Nd:YAG laser using an annularly reflectivity-modulated photonic crystal coupler (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kozawa, S. Sato
  • 雑誌名: Opt.Lett. 33 ページ: 2278-2280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of radially polarized Ti : sapphire laser beam using a c-cut crystal (2008)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Kawauchi
  • 雑誌名: Optics Letters 33 ページ: 1984-1986
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single higher-order transverse mode operation of a radially polarized Nd : YAG laser using an annularly reflectivity-modulated photonic crystal coupler (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kozawa
  • 雑誌名: Optics Letters 33 ページ: 2278-2280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dark-spot formation by vector beams (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kozawa
  • 雑誌名: Optics Letters 33 ページ: 2326-2328
  • 査読あり
• [学会発表] 受動モード同期径偏光Nd:YAGレーザーの発振 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚市
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] The effect of the longitudinal electric field of a radially polarized laser beam for second harmonic generation (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kozawa
  • 学会等名: Advanced Solid-State Photonics
  • 発表場所: サンディエゴ(米国)
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] The effect of the longitudinal electric field of a radially polarized laser beam for second harmonic generation (2010)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: Advanced Solid-State Photonics
  • 発表場所: サンディエゴ,米国
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] 反射率変調ミラーを用いた円筒対称レーザーヒームの発生1. Laguerre-Gaussian beams (2009)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 軸対称偏光レーザービームを用いたZnSe(100)からの第2高調波発生 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Selective generation of radially polarized Nd:YAG laser beams of higher-order transverse mode (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kozawa
  • 学会等名: Conference on Laser and Electro-Optics
  • 発表場所: バルチモア(米国)
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] Selective generation of radially polarized Nd:YAG laser beams of higher-order transverse mode (2009)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: Conference on Laser and Electro-Optics
  • 発表場所: バルチモア,米国
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] Optical trapping efficiency measured for dielectric particles by using cylindrical vector beams (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kozawa
  • 学会等名: Optical Trapping Applications
  • 発表場所: バンクーバー(カナダ)
  • 年月日: 2009-04-28
• [学会発表] Optical trapping efficiency measured for dielectric particles by using cylindrical vector beams (2009)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: Optical Trapping Applications(OTA)
  • 発表場所: バンクーバー,カナダ
  • 年月日: 2009-04-28
• [学会発表] 高次径偏光ビームの選択的単一横モード発振 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] 高次径偏光ビームの選択的単一モード発振 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] Ybドーブ光ファイバーによる径偏光ビームの増幅 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] 軸対称偏光ビームによるダークスポット形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 春日井市
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] フォトニック結晶ミラーを用いた高次径偏光単一横モード発振 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 春日井市
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Second harmonic generation using axially symmetric, polarized beams with spatial variation of ellipticity (2008)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市
  • 学会等名: Conference of Laser and Electro-Optics(CLEO)
  • 発表場所: サンノゼ, 米国
  • 年月日: 2008-05-04
• [備考]
  • URL: http://satolab.tagen.tohoku.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://satolab.tagen.tohoku.ac.jp/
• [産業財産権] レーザー共振器 (2008)
  • 発明者名: 佐藤俊一, 小澤祐市
  • 権利者名: 東北大学
  • 出願年月日: 2008-06-06
• [産業財産権] レーザー共振器 (2008)
  • 発明者名: 佐藤俊一, 小澤祐市
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権番号: 2008-148917
  • 出願年月日: 2008-06-06