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本研究は螺旋状位相と径偏光及び方位方向偏光を考慮したΔSパラメータによる非線形光学システムの簡易な光学設計法を確立した。非臨界位相整合方式のタイプ I LBO結晶を用いて、径偏光基本波ビームが二枚の結晶を透過することで、基本波と同様なドーナツ型の第二高調波ビームが得られることを明らかにした。集光ビームがラインビームに近い楕円形ビーム生成システムの精密制御も行い、今後のベクトルビームを用いた材料加工への応用に関わる工学的な課題を評価した。楕円形ビームシステムの特性実験結果より回折限界レベルの集光特性が得られたことが示され、実用化に必要とするシステムの再現性、安定性及び正確性も確認された。
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