Spatio-temporal control of ultrashort optical pulses based on hyper-spectral control of light waves

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05069
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Optical engineering, Photon science
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Yamane Keisaku 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50447075)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 超高速時空間制御 / チャープ / 超短光パルス / 空間光変調器

Outline of Final Research Achievements

We developed a novel high efficiency converter for spatio-temporal control of ultrashort optical pulses based on a Sagnac-interferometer-type configuration. Thanks to flexibility of a spatial light modulator,
ultrafast controls of the beam profiles were demonstrated in picosecond regime
in various directions such as azimuth, radial, linear directions. Furthermore, ultrafast controls of polarization states were also employed by applying our unique technique for spatio-temporal control of ultrashort optical pulses.

Free Research Field

超高速光エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、光渦に代表される空間制御された光波が注目を集めており、光マニピュレーション、レーザー加工など多岐に渡る分野へ応用されている。本研究開発は空間制御技術と超高速技術との融合によって達成された全く新しい技術であり、光波状態の制御周波数は従来技術に比べ３桁以上高く最大THz域にも達する。その高速性、自在性により、上記応用の著しい高速化に加え、準粒子の超高速制御、空間制御されたTHz波の発生など多岐にわたる新しいアプリケーションを創生する基礎技術として期待できる。