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2009 年度 実績報告書

放射圧を利用した非破壊光子検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18206008
研究機関北海道大学

研究代表者

笹木 敬司  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00183822)

研究分担者 藤原 英樹  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (10374670)
キーワード微小球共振器 / 顕微分光イメージング / 金属ナノ構造体 / 光局在 / 光反応増強
研究概要

昨年度に引き続き、シングルモードファイバの一部を数マイクロメートルまで延伸したテーパーファイバを作製し、エバネッセント場を介して微小球に光子がカップリングする系を構築した。100%に近いカップリング効率が得られることを明らかにし、高Q値の球形共振器の周囲に増強したエバネッセント場により、テーパーファイバに放射圧が作用して僅かながら変位する現象について解析した。この変位をプローブレーザー光でモニタすることにより、超高感度光強度計測、さらには単一光子検出(光子数計測)を実現する構想を練った。
開発したシステムを用いれば、光子を消滅させず何度でも検出することができるので、光子の時間・空間などマルチパラメータの計測が可能となる。この特長を活かして、最近注目を集めている単一分子の微弱発光の時空間特性を計測したり、細胞内の蛍光タンパクの動的挙動を高感度・高精度に解析する研究への応用について検討した。また、既に開発している光量子ゲートに非破壊光量子測定を組み合わせることにより、光量子情報処理システムの実現に向けて引き続き前進させている。さらに、新しい光量子情報デバイスのみならず、エコロジーも視野に入れた光計測・光情報処理テクノロジーへの応用を目指して基礎的研究に取り組んでいる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Selection and transfer of individual plasmon-resonant metal nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 96,5

      ページ: 1053117/1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical Analysis of Triplet Lifetime of Single Molecules by a Photon Interdetection Time Analysis Method2009

    • 著者名/発表者名
      T.Chiba
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C 113,27

      ページ: 11652-11656

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical analysis of resonant properties of a waveguide structure within a random medium2009

    • 著者名/発表者名
      H.Fujiwara
    • 雑誌名

      Opt.Exp. 17,13

      ページ: 10522-10528

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of localized fields in nanogaps between metal particles using a scattering-type near-field microscope2009

    • 著者名/発表者名
      H.Fujiwara
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Exp. 2,10

      ページ: 102002/1-3

    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of photon-localization within integrated functional structures using narrow-band laser microimaging spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      H.Fujiwara
    • 学会等名
      The 3rd Taiwan-Japan Symposium on Organized Nanomaterials and Nanostructures Related to Photoscience
    • 発表場所
      Silks Place Taroko Hotel, Hualien, Taiwan
    • 年月日
      2010-03-23
  • [学会発表] Quantum Photonic Technology Beating the Classical Limit2010

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki
    • 学会等名
      Visiting Professor Seminar
    • 発表場所
      Swinburne University of Technology, Australia
    • 年月日
      2010-01-21
  • [学会発表] Photon Technology Beating the Classical Limit2009

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki
    • 学会等名
      RIES-CIS Mini-workshop on Nano/Bio/Quantum Science
    • 発表場所
      National Chiao Tung University or Hsinchu Jiao Tong University, Taiwan
    • 年月日
      2009-12-10
  • [学会発表] Observation of entangled photon interference beating the diffraction limit2009

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki
    • 学会等名
      2009 International Conference on Optical Instrument Technology(OIT 2009)
    • 発表場所
      Shanghai Everbright Convention & Exhibition Center, China
    • 年月日
      2009-10-19
  • [学会発表] Manipulation of modal properties in random structures2009

    • 著者名/発表者名
      H.Fujiwara
    • 学会等名
      International Workshop on Photons and Spins in Nanostructures
    • 発表場所
      Creative Research Institution, Hokkaido University, Japan
    • 年月日
      2009-07-27
  • [図書] Molecular Nano Dynamics Vol.1, Chap.7 : Dynamic analysis using photon force measurement2009

    • 著者名/発表者名
      H.Fujiwara
    • 総ページ数
      722
    • 出版者
      Wiley-VCH

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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