Studies on optical vortex metamaterials using optical comb spectroscopy

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本研究では，光渦物性を研究するための基盤測定技術を，光コム（光周波数コム）技術を駆使して開発する．さらに，光渦応答特性を有する物質として，空間的な構造を有する「光渦メタマテリアル試料」を作製および評価することで，この新たな分光技術の立証を狙う．実験においては，代表的なメタマテリアル構造のひとつとしてよく知られるスプリットリング共振器（Sprit-ring resonator: SRR）試料を測定対象として，研究を進めた．リソグラフィ技術を用いて，前年度に作製を開始したSRR試料について，本年度では試料の形状パラメータの改良を施し，我々の使用する近赤外帯域の光コム分光システムにおいて，より明瞭なスペクトル構造を取得可能な試料の作製および基礎評価を行った．また，対称性の崩れたSRR構造における，透過光の位相制御に関する数値シミュレーション環境の構築や基礎検討により，空間的な光位相制御が可能な光渦メタマテリアル構造の設計を進めた．さらに，将来的に光渦分光において測定感度向上に寄与すると期待される，新たな光波変調技術として，光コムの高い位相制御性を活用した「光渦の空間位相構造のスイッチング技術」を考案し，その基礎的な原理実証実験に成功した．これにより，光コムの特性を生かしたユニークな光の横モード制御手法を示すことができた．以上の成果について，応用物理学会やICO国際会議，CLEO国際会議など，複数の主要な国内・国際会議において学会発表等の成果報告を行った．