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ナノフォトニック構造における偏光特異点を利用したポアンカレビームの生成

利用纳米光子结构中的偏振奇点生成庞加莱光束

基本信息

批准号：
19J13955
负责人：
林文博
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、フルポアンカレビームと呼ばるモード断面の偏光分布がポアンカレ球上の全偏光状態を被覆する光ビームを、微小光共振器を用いてオンチップで生成することを目標とする。フルポアンカレビームはスキルミオンで表現されるトポロジカルな偏光分布を持ち、同ビームの持つこの特異な偏光分布は新奇光トラップやレーザー加工等への応用が期待されている。同ビームの生成は現在バルクの光学素子を利用した報告に限定されているが、微小光共振器を用いてオンチップで生成することが可能になればセンサー等への応用の可能性が拓け、同ビームの有用性を一層引き立てることが期待される。昨年度の研究では、微小光共振器を用いてフルポアンカレビームを生成する手法を世界で初めて見出し、数値解析による検証とデバイスの設計を行った。本年度では、設計したデバイスの作製技術と評価技術を開発し、提案手法の実験的実証を行った。本研究で提案したデバイスはリング共振器上に微小な屈折率摂動から成る2重の回折格子を有する。同提案デバイスの作製にはグレースケールリソグラフィーを模した電子線リソグラフィ技術を開発することにより、リング共振器上に微小な浅い穴を形成することにより達成した。同デバイスへの光入力と、出力された光の遠方界偏光分布が評価可能な光学系を構築し、作製デバイスからの放射が遠方界にてスキルミオンで表現される偏光分布を持ち、フルポアンカレビームであることを観測した。本研究は微小光共振器によるフルポアンカレビームの生成に世界で初めて成功しており、本成果は同ビームの応用範囲をより一層広げるとともに、光科学、特にトポロジカル光波科学の分野の発展に貢献し得ると確信している。

In this study, the polarized light distribution of the cross-section of the Fiber Channel and the fully polarized light on the sphere The state is covered with light, and the micro-optical resonator is used to generate the target.フルポアンカレビームはスキルミオンでexpressionされるトポロジカルなpolarized light distributionをholdち、同ビーThe special and unique polarized light distribution and the novel light トラップやレーザーprocessing are all expected. Same as the current generation of optical elements, the use of optical elements, the limited use of reports, and the use of micro-optical resonators.することがpossibleになればセンサーetc.への応用のpossibilityが图け、同ビームの usefulnessを一layer出き立てることがLooking forward to される. Last year's research was carried out, and the use of micro-optical resonators was generated using a micro optical resonator. Technique: The world is the beginning of the world, the value analysis is the proof, and the design is the line. This year's certification of design and production technology, evaluation of technology, and proposal techniques. The proposal of this research is to create a two-fold folded lattice by converting the minute refractive index on the resonator. The same proposal was made with the electronic wire technology The technique is to open a small hole in the resonator and use it to form a small hole on the リング resonator. Same as the light input power, output power, polarized light distribution in the distance, evaluation of possible optical system, construction and production Radiation of the distant world is the performance of the polarization distribution of the radiation, the polarization distribution of the radiation, and the performance of the radiation distribution. This research has led to the success of the creation of a micro-optical resonator in the world, and the results of this research can be used in the same way. Fan囲をより一広げるとともに, light science, special light wave science の divide field の発 exhibition contribution しget ると convinced している.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超対称性に基づいた単一モード2次元レーザアレイの系統的構築

基于超对称性的单模二维激光阵列系统构建

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
林文博;太田泰友;荒川泰彦;岩本敏
通讯作者：
岩本敏

トポロジカルエッジ状態を用いた単一モード動作アレイレーザの検討～次近接共振器間結合の影響～

利用拓扑边缘态研究单模操作阵列激光器~相邻谐振腔之间的耦合效应~

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
石田夏子;太田泰友;林文博;荒川泰彦;岩本敏
通讯作者：
岩本敏

Optical Skyrmionic Beam Generation Using a Micro Cavity

使用微腔产生斯格明子光束

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lin Wenbo;Ota Yasutomo;Arakawa Yasuhiko;Iwamoto Satoshi
通讯作者：
Iwamoto Satoshi

林文博、太田泰友、荒川泰彦、岩本敏

林文宏、太田康友、荒川康彦、岩本聪

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lin Wenbo;Ota Yasutomo;Arakawa Yasuhiko;Iwamoto Satoshi;二重回折格子を有するリング共振器を用いたフルポアンカレビームの生成：理論解析”
通讯作者：
二重回折格子を有するリング共振器を用いたフルポアンカレビームの生成：理論解析”

フォトニックナノ構造による光のトポロジカルチャージ制御

使用光子纳米结构对光进行拓扑电荷控制