高次ラゲールガウスモードのGouy位相の可視化と光計測への応用

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14151
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分30020:光工学および光量子科学関連
• 研究機関: 高知工科大学
• 研究代表者: 小林 弘和 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (60622446)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: グイ位相 / 光渦 / 動径モード / 空間位相変調器

研究成果の概要

本研究ではラゲールガウス(LG)ビームの高次動径モードのGouy位相を伝搬に伴う強度分布の回転(Gouy回転)として可視化する実験を行なった。成果として、まず空間位相変調器の位相分布を最適化することで動径モードp=10までを高精度に生成することに成功した。さらにGouy回転が動径モードpに比例して増大することを実験的に示した。

自由記述の分野

光渦、非線形光学、量子光学

研究成果の学術的意義や社会的意義

伝搬に伴い回転する強度分布を持った光ビームは微小粒子の光操作に応用可能である。またGouy位相に起因した強度分布の回転はGouy位相で誘起されるドップラーシフトとして理解することができる。したがって既存のドップラー速度計とは原理的に異なる速度計測が実現可能である。さらにGouy位相によるドップラーシフトは通常の線形ドップラーシフトとは符号が逆であるため、吸収分光などにおけるドップラー広がりを低減する効果を持ち、分光測定やその他の光計測への応用が期待される。