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2012 年度 研究成果報告書

リング状物質と相互作用する極限時間域環状ビーム光パルスによる新規光物理の開拓

研究課題

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研究課題/領域番号 23656040
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関北海道大学

研究代表者

森田 隆二  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30222350)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
キーワード光量子科学 / 量子エレクトロニクス / 高性能レーザー / モノサイクル光パルス / 環状ビーム / 位相特異性 / 偏光特異性
研究概要

光渦パルスをシード光とし,縮退光パラメトリック増幅およびチャープ補償を行うことにより,サイクル域の光渦パルスの発生に初めて成功した。また,軌道角運動量可変な超短光渦パルス発生ならび高精度軌道角運動量スペクトル測定法の開発も行った。さらに,光渦を用いたポンプ・プローブ閉ループ時間分解非線型励起分光法および高精度軌道角運動量変換法を開発し,物質との相互作用としては,スピン角運動量および軌道角運動量を制御した光渦パルスを用いて,ナノサイズの金属螺旋ニードル構造を作製することに初めて成功した。

  • 研究成果

    (45件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (34件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Orbital angular momentum spectral dynamics of GaN excitons excited by optical vortices2013

    • 著者名/発表者名
      K. Shigematsu, Y. Toda, K. Yamane, R. Morita
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transfer of light helicity in nanostructures2013

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoda, F. Takahashi, S. Takizawa, Y. Tokizane, K. Miyamoto, R. Morita, T. Omatsu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 110 ページ: 143603-1-5

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevLett.110.143603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrashort optical-vortex pulse generation in few-cycle regime2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, Y. Toda, R. Morita
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 20 ページ: 18986-18993

    • DOI

      DOI:10.1364/OE.20.018986.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of ultrashort optical-vortex pulses in few-cycle regime2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, Y. Toda, R. Morita
    • 雑誌名

      Technical Digest of 5th EPS-QEOD Europhoton Conference 2012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using optical vortex to control the chirality of twisted metal nanostructures2012

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoda, K. Miyamoto, N. Aoki, R. Morita, T. Omatsu
    • 雑誌名

      Nano Lett

      巻: 12 ページ: 3645-3649

    • DOI

      DOI:10.1021/nl301347j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of ultrashort optical vortex pulses using optical parametric amplification2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, Y. Toda, R. Morita
    • 雑誌名

      Technical Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) and Quantum Electronics and Laser Science (QELS) Conference

    • DOI

      DOI:10.1364/CLEO_AT.2012.JTu1K.4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffraction characteristics of opticaland polarization vortices generated by an axially symmetric polarizer2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sakamoto, K. Oka, and R. Morita
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      ページ: 827414-1-7

    • DOI

      DOI:10.1117/12.910108.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 位相・偏光特異性を持つ極限光パルスの発生とその応用2011

    • 著者名/発表者名
      森田隆二,戸田泰則,尾松孝茂
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 32 ページ: 748-754

    • DOI

      DOI:10.1380/jssj.32.748

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear propagation effects on high-power optical-vortex pulses in anisotropic crystals2011

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, Y. Toda, R. Morita
    • 雑誌名

      Technical Digest of CLEO (Conference on Lasers and Electro-Optics) Europe

    • DOI

      DOI:10.1109/CLEOE.2011.5942697

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tilting metal micro-needle fabrication based on optical vortex laser ablation2011

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoda, K. Miyamoto, M. Okida, R. Morita, T. Omatsu
    • 雑誌名

      Technical Digest of CLEO (Conference on Lasers and Electro-Optics) Europe

    • DOI

      DOI:10.1109/CLEOE.2011.5943337

    • 査読あり
  • [学会発表] 複数の軸対称偏光素子を利用したリング状光格子の生成(II)2013

    • 著者名/発表者名
      坂本盛嗣,岡和彦,森田隆二,村上尚史,
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木)
    • 年月日
      2013-03-30
  • [学会発表] 光渦レーザーアブレーションによって形成された螺旋ナノニードル2013

    • 著者名/発表者名
      高橋冬都,豊田耕平,滝澤隼,宮本克彦,森田隆二,尾松孝茂
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 年月日
      2013-03-28
  • [学会発表] トポロジカルチャージ可変な高強度超短光渦パルス光源の開発2013

    • 著者名/発表者名
      山根啓作,本田亜沙美,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 年月日
      2013-03-28
  • [学会発表] 非線型屈折率効果を伴う物質の異方性を用いた光子のスピン軌道角運動量変換IV2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅人,山根啓作,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 年月日
      2013-03-28
  • [学会発表] サイクル域トポロジカル光波の発生とその応用2013

    • 著者名/発表者名
      森田隆二
    • 学会等名
      2012年度日本分光学会北海道支部シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2013-03-01
  • [学会発表] Topological light pulse generation in few-cycle regime and its applications2012

    • 著者名/発表者名
      R. Morita
    • 学会等名
      Extreme photonics Seminar
    • 発表場所
      Cooperation Center, RIKEN, Wako, Japan
    • 年月日
      2012-12-20
  • [学会発表] Optical-vortex pulse generation in few-cycle regime2012

    • 著者名/発表者名
      R. Morita
    • 学会等名
      International Workshop on Spintronic Nano Materials 2012
    • 発表場所
      Hokkaido University, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2012-11-05
  • [学会発表] 全角運動量を有する光渦によるカイラリティナノニードル創成2012

    • 著者名/発表者名
      豊田耕平,高橋冬都,宮本克彦,森田隆二,尾松孝茂
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2012
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江東区)
    • 年月日
      2012-10-24
  • [学会発表] Orbital-angular-momentum spectral dynamics of GaN excitons excited by optical vortices2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shigematsu, Y. Toda, K. Yamane, R. Morita
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2012 (IWN2012)
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2012-10-18
  • [学会発表] Measurement of orbital angular momentum spectrum from fork-like interferogram2012

    • 著者名/発表者名
      Z. Yang,K. Yamane,Y. Toda,R. Morita
    • 学会等名
      The 73rd JSAP Autumn Meeting, JSAP-OSA Symposia
    • 発表場所
      Ehime University, Matsuyama, Japan
    • 年月日
      2012-09-14
  • [学会発表] 非線型屈折率効果を伴う物質の異方性を用いた光子のスピン軌道角運動量変換III2012

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅人,山根啓作,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2012-09-13
  • [学会発表] 高次光渦励起によるGaN励起子の軌道角運動量分解四光波混合分光2012

    • 著者名/発表者名
      重松恭平,戸田泰則,山根啓作,森田隆二
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2012-09-13
  • [学会発表] Few-cycle optical-vortex pulse generation by parametiric amplification2012

    • 著者名/発表者名
      R. Morita
    • 学会等名
      France-Japan Joint workshop on Advanced Lasers and Nonlinear Optics
    • 発表場所
      Neel Institute, Grenoble, France
    • 年月日
      2012-09-03
  • [学会発表] Generation of ultrashort optical-vortexpulses in few-cycle regime2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, Y. Toda, R. Morita
    • 学会等名
      Europhoton Conference 2012
    • 発表場所
      Alba Nova University Centre, Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2012-08-28
  • [学会発表] Nonlinear propagation of optical vortex with topological charge conversion in a uniaxial crystal2012

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, K. Yamane, Y. Toda, R. Morita
    • 学会等名
      Topological lightwave synthesis and its applications2012 (T-LWS 2012)
    • 発表場所
      ChibaUniversity, Chiba, Japan
    • 年月日
      2012-07-06
  • [学会発表] Few-cycle optical-vortex pulse generation by optical parametric amplification2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, Y. Toda, R. Morita
    • 学会等名
      Topological lightwave synthesis and its applications 2012 (T-LWS2012)
    • 発表場所
      Chiba University, Chiba, Japan
    • 年月日
      2012-07-05
  • [学会発表] Coherent orbital angular momentum transfer to GaN excitons using optical vortex pulses2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shigematsu, Y. Toda, K. Yamane, R. Morita
    • 学会等名
      Topological lightwave synthesis and its applications2012 (T-LWS 2012)
    • 発表場所
      ChibaUniversity, Chiba, Japan
    • 年月日
      2012-07-05
  • [学会発表] Ring‐shaped optical lattice generation using axially ‐ symmetric polarization elements2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sakamoto, K. Oka, R. Morita, N. Murakami
    • 学会等名
      Topological lightwave synthesis and its applications2012 (T-LWS 2012)
    • 発表場所
      ChibaUniversity, Chiba, Japan
    • 年月日
      2012-07-05
  • [学会発表] 数サイクル域超短光渦パルス発生2012

    • 著者名/発表者名
      山根啓作,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第4回超高速光エレクトロニクス研究会新レーザー光源とその応用
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
    • 年月日
      2012-06-08
  • [学会発表] Generation of ultrashort optical vortex pulses using optical parametric amplification2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, Y. Toda, R. Morita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) and Quantum Electronics and Laser Science (QELS) Conference
    • 発表場所
      San Jose Convention Center, San Jose, USA
    • 年月日
      2012-05-08
  • [学会発表] 光渦励起による励起子軌道角運動量スペクトルダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      重松恭平,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第67回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 数サイクル域超短光渦パルス発生2012

    • 著者名/発表者名
      山根啓作,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] 複数の軸対称偏光素子を利用したリング状光格子の生成2012

    • 著者名/発表者名
      坂本盛嗣,岡和彦,森田隆二,村上尚史
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] 超短トポロジカル光波の発生2012

    • 著者名/発表者名
      森田隆二
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] 光パラメトリック増幅による超短光渦パルスの発生2012

    • 著者名/発表者名
      山根啓作,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第32回年次大会,プロセス基礎部門
    • 発表場所
      TKP仙台カンファレンスセンター(仙台市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-01
  • [学会発表] 光波の全角運動量を用いたナノプロセッシング2012

    • 著者名/発表者名
      尾松孝茂,森田隆二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第32回年次大会,プロセス基礎部門
    • 発表場所
      TKP仙台カンファレンスセンター(仙台市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-30
  • [学会発表] Diffraction characteristics of optical and polarization vortices generated by an axially symmetric polarizer2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sakamoto, K. Oka, R. Morita
    • 学会等名
      Proceedings of SPIE Photonic West 2012
    • 発表場所
      Moscone Center, SanFrancisco, USA
    • 年月日
      2012-01-25
  • [学会発表] 低屈折率粒子の動的自在マニピュレーションを用いた液滴融合2012

    • 著者名/発表者名
      鹿島準一郎,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第47回応用物理学会北海道支部/第8回日本光学会北海道地区合同学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2012-01-06
  • [学会発表] 超短光パルスの位相制御とその応用2011

    • 著者名/発表者名
      森田隆二
    • 学会等名
      応用物理学会量子エレクトロニクス研究会「非線形光学50年その基礎と材料・デバイスおよび応用」
    • 発表場所
      上智大学セミナーハウス(長野県軽井沢町)
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Arbitrary Dynamical Manipulation of Low-Refractive-Index Droplets using Optical Vortices2011

    • 著者名/発表者名
      J. Kashima, Y. Toda, R. Morita
    • 学会等名
      12th Chitose International Forum on Photonics Science and Technology
    • 発表場所
      Chitose,Japan
    • 年月日
      2011-10-14
  • [学会発表] 非線型屈折率効果を伴う物質の異方性を用いた光子のスピン軌道角運動量変換II2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木雅人,山根啓作,戸田泰則,森田隆二
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] GaN励起子の軌道角運動量分解四光波混合分光2011

    • 著者名/発表者名
      重松恭平,戸田泰則,天野竜郎,森田隆二
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] Nonlinear propagation effects on high-power optical-vortex pulses in anisotropic crystals2011

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, Y. Toda, R. Morita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics Europe 2011
    • 発表場所
      International CongressCentre Munich, Munich, Germany
    • 年月日
      2011-05-25
  • [学会発表] Tilting metal micro-needle fabrication based on optical vortex laser ablation2011

    • 著者名/発表者名
      K. Toyoda, K. Miyamoto, M. Okida, R. Morita, T. Omatsu
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics Europe 2011
    • 発表場所
      International CongressCentre Munich, Munich, Germany
    • 年月日
      2011-05-23
  • [図書] Singular and Chiral Nanoplasmonics

    • 著者名/発表者名
      T. Omatsu, R. Morita
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing(in press)

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公開日: 2014-09-25  

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