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2015 年度 実績報告書

波長キャリアと空間キャリアの融合によるチャネルド偏光計測法の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H04011
研究機関北海道大学

研究代表者

岡 和彦  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00194324)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードチャネルド偏光計測 / ハイパー分光計測 / ミューラー行列計測 / 分光偏光計測 / 撮像偏光計測 / 高速偏光計測
研究実績の概要

チャネルド偏光計測法は、波長キャリアないし空間キャリアを利用する偏光計測法である。本法は、従来の他の偏光計測法では必要不可欠であった時間軸に対する偏光変調素子が不要であるという利点を持ち、高速、小型、高安定などの様々な特徴を有している。本研究の目的は、このチャネルド偏光計測法に改良および拡張を加え、この計測法を大きく発展させることである。これにより、本法が応用可能な計測分野を拡大することを目指す。
平成27年度の主な成果は、チャネルド偏光計測法に基づくハイパー分光ミューラー行列偏光計の開発であった。我々が考案した偏光計では、光源側に波長キャリアを発生するチャネルド分光偏光変調器を、一方受光側にはサバール板を用いた空間キャリアを発生する結像系をそれぞれ配置している。この偏光計から得られる光強度分布に対して波長軸および空間軸で周波数フィルタリング処理を行うと、測定試料に関するミューラー行列の16要素すべてについて波長と空間の分布が求まる。本測定原理の有効性を確認するために、2種類のハイパー分光偏光計を試作した。ひとつの系は、波長走査型半導体レーザを用いた偏光計であり、狭い波長帯域ではあるがミューラー行列の空間2次元分布を求めることに成功した。もうひとつの系は、イメージング分光器を用いたハイパー分光ミューラー行列偏光計である。ミューラー行列の波長および空間一次元の分布をスナップショットで測定することができる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度の主な目標である「ハイパー分光偏光計の開発」に関して、ほぼ当初に目標とした成果を得ることができた。またあわせて、「チャネルド偏光計の基本性能の改善」に関しても、新たな誤差要因の特定が進んでいる。ただし、両者ともまだ改善の余地が残っており、現在その解決に向けて鋭意努力中である。

今後の研究の推進方策

引き続き、上記の目標を中心に、チャネルド偏光計に関する研究をすすめる。「ハイパー分光偏光計の開発」については、本法の基礎特性の解析とその向上を目指して研究を行う。一方、「チャネルド偏光計の基本性能の改善」については、誤差解析を進め、さらなる性能向上を目指す。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] モンタナ州立大学/アリゾナ大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      モンタナ州立大学/アリゾナ大学
  • [雑誌論文] Snapshot Mueller-matrix spectropolarimeter using spectral and spatial carriers2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Oka, Yujin Haga, and Hiroshi Michida
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 9613 ページ: 96130E

    • DOI

      10.1117/12.2189698

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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 ページ: 17797

    • DOI

      10.1038/srep17797

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 空間キャリヤーを用いたチャネルド偏光計測法に基づくスナップショット偏光分布計測2015

    • 著者名/発表者名
      岡 和彦
    • 雑誌名

      光学

      巻: 44 ページ: 187-192

    • 査読あり
  • [学会発表] イントロダクトリートーク:偏光計測制御の新展開2016

    • 著者名/発表者名
      岡 和彦, 大谷 幸利, 和田 篤
    • 学会等名
      2016年春季 第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
    • 招待講演
  • [学会発表] チャープパルスを用いた直線偏光の偏光方位の超高速回転2016

    • 著者名/発表者名
      永井 美祐, 坂本 盛嗣, 山根 啓作, 森田 隆二, 岡 和彦
    • 学会等名
      2016年春季 第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] 軸対称偏光子を用いたトラップ粒子の回転制御2016

    • 著者名/発表者名
      小原 威吹, 坂本 盛嗣, 山根 啓作, 森田 隆二, 岡 和彦
    • 学会等名
      2016年春季 第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [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
      2016年春季 第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] 波長走査光源を用いたチャネルド偏光計測原理に基づくハイパースペクトルミューラー行列偏光計2015

    • 著者名/発表者名
      佐山 広太, 岡 和彦
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2015
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎,東京都文京区
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [学会発表] イメージング分光器を用いたチャネルド偏光計測原理に基づくハイパースペクトルミューラー行列偏光計2015

    • 著者名/発表者名
      道田 洋司, 岡 和彦
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2015
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎,東京都文京区
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [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
      2015年秋季 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 – 2015-09-16
  • [学会発表] Snapshot Mueller-matrix spectropolarimeter using spectral and spatial carriers2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Oka, Yujin Haga, and Hiroshi Michida
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics 2015
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2015-08-09 – 2015-08-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Analysis of l = 2 Radially Polarized Ultrashort 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
      The European Conference on Lasers and Electro-Optics and the XIth European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC)
    • 発表場所
      ICM Munich, Germany
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-25
    • 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
      2015 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) and Quantum Electronics and Laser Science Conference (QELS)
    • 発表場所
      San Jose Convention Center, San Jose, CA, USA
    • 年月日
      2015-05-10 – 2015-05-15
    • 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, Keisuke Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita
    • 学会等名
      The 2nd Optical Manipulation Conference (OMC '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 – 2015-04-24
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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