研究課題
基盤研究(C)
本研究では，外界との結合による散逸や利得のある光微小共振器系に注目し，例外点(exceptional point, EP)と呼ばれる特異な点近傍における光学・発振現象を理論的に調べた．その結果，（1）EP近傍で動作させたリング型微小共振器は回転摂動に対して従来の100倍以上大きな周波数シフトを与えること，（2）周波数シフトだけでなく入力信号に対する応答強度も劇的に増幅できること，（3）アクティブ共振器では，量子的揺らぎに敏感に反応してレーザ発振線幅が大幅に増大することを解明した．
応用光学・量子光工学
工学の観点において，エネルギー損失は低減するべきものとみなされてきたが，本研究によって，エネルギー損失はEPを発現させ，新規の光学現象を発現させる重要な要因であることが明らかにされ，そのセンシングやレーザ発振への応用展開が議論された．特に，回転摂動に対する周波数シフト増大は，光ジャイロ等のセンサへの応用に対して重要であり，応答強度増幅効果と合わせて，より一般的なセンシング感度増強法へ発展できる．また，本研究では，EPレーザを提案し線幅増大が生じることを示した．この結果は，コヒーレンスを可変する新しい手法になると期待できる．
