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2011 年度 実績報告書

画像共振器による「遅い画像」と「速い画像」

研究課題

研究課題/領域番号 22340118
研究機関静岡大学

研究代表者

冨田 誠  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (70197929)

キーワード画像 / 遅い光 / 遅い画像 / 速い光 / 共振器 / 回折
研究概要

(1)画像共振器の時間特性の解析
昨年度に実施した定常状態での画像の透過特性についての研究成果を基盤にし、本年度は画像の伝播速度制御にかかわる時間分解測定を重点的に推進した。
画像の伝播速度を決めるFabry-Perot型共振器の分散特性について、第一面鏡の反射率、第二面鏡の反射率、共振器長などを制御可能なパラメータとして、分散特性の理論解析を進めた。特に、弱結合条件下、すなわち、共振器と外部光の結合が共振器の損失よりも弱い場合には異常分散が現れ「速い画像」を実現することがでること、一方、強結合条件下、すなわち、結合の強さが球内部での光の損失よりも強い場合には正常分散が現れ「遅い画像」が実現できることを示し、結合パラメータと損失パラメータを系統的に変化させ、詳細な解析を行った。
(2)画像共振器に現れる「速い画像」と「遅い画像」(実験)
上記(1)の解析結果にもとづいて、画像の伝播時間を調べる実験は、科研費で購入したLN(=LiNbO3)変調器とパルス発生器で時間的に切り出すことで光パルスを発生させ、この光ビームに画像をエンコードすることで実験を進めた。実験と理論との詳細な比較を行うために、共振器系を画像光が伝播するのに要する時間遅延を現有のストリークカメラをもちいて測定した。そして、画像共振器によって「速い画像」、「遅い画像」が実現できることを初めて実証し、構造分散が分散制御、すなわち光の伝播時間の制御に有用であることを示した。

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

平成22年度において(1)画像共振器の2次元画像透過特性、ならびに(2)共振器の画像透過の実験、を進めた。この成果に基づいて平成23年度は(3)時間特性の解析、ならびに(2)画像共振器に現れる「速い画像」と「遅い画像」の実証に成功している。これらの研究を踏まえて、平成24年度は結合共振器に関わる実験を進めるが、既に、その予備実験においても良好な結果が得られている。

今後の研究の推進方策

画像共振器に関わる解析、実験はおおもね順調に進展している。これらを踏まえて、並行して新たに開始した「光学プリカーサーに関わる研究」との融合を図りたい。これによって、時間エッジフィルターなど画像共振器の応用面の展開も進めたい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Causal information velocity in fast and slow pulse propagation in an optical ring resonator2011

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tomita
    • 雑誌名

      Phys.Rev.A

      巻: 84 ページ: 043843

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.84.043843

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complex-number asymmetry parameters of the optical Fano effect in ring resonators2011

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tomita
    • 雑誌名

      Opt.Commun

      巻: 24 ページ: 5513-5516

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2011.08.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Slow optical pulse propagation in an amplifying ring resonator2011

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tomita
    • 雑誌名

      J.Opt.Soc.Am B

      巻: 28 ページ: 1627-1631

    • DOI

      10.1364/JOSAB.28.001627

    • 査読あり
  • [学会発表] Advanced and delayed optical images through single and coupled image resonators2011

    • 著者名/発表者名
      Parvin Sultan
    • 学会等名
      Conference on Laser and Electro-optics
    • 発表場所
      Baltimore USA
    • 年月日
      20110501-20110506
  • [学会発表] 「速い光」と「遅い光」に現れる因果律を満たした情報速度2011

    • 著者名/発表者名
      冨田誠
    • 学会等名
      第22回光物性研究会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市](招待講演)
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] リング共振器に現れる超光速度の光伝播と因果律を満たす情報速度II2011

    • 著者名/発表者名
      大石徹
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] Slow optical images propagation through coupled-resonator-induced transparency2011

    • 著者名/発表者名
      Parvin Sultana
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [図書] Graphene Simulation ISBN 978-953-307-556-32011

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Matsumoto
    • 総ページ数
      25
    • 出版者
      Field emission from graphene nanosheets

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公開日: 2013-06-26  

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