光放射圧を用いたフォトニック結晶の創成と評価

利用光辐射压创建和评估光子晶体

• 批准号: 09750039
• 负责人: 原田 康浩
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750039/
• 关键词: フォトニック結晶; フォトニックバンドギャップ; 光局在; 光放射圧; レーザートラッピング; 多光束干渉; 逆格子

本研究は,多光束干渉によって光波長以下の格子定数をもった3次元結晶格子構造を有する光強度分布を形成し,その光トラップ力を用いて誘電体微小球の3次元結晶性配列を形成する方法,すなわち多光束干渉現象とレーザートラッピング技術を融合した簡便かつ柔軟な3次元系フォトニック結晶の創成方法を開発することを目的とする.これまでの研究により得られた成果は以下の通りである.1. 多光束干渉現象の理論解析から,3次元結晶構造を有する光強度分布を形成するには,少なくとも4光束照明が必要であることを明らかにした.2. すでに提案されている2次元六方格子構造を生成する3光束レーザー照明法に,いずれの3光束とも同じ位置関係にある第4番目のレーザー光束を導入することによって,三方晶系(三方晶)および立方晶系(単純格子,体心立方格子,面心立方格子)の3次元光強度分布を形成できることを明らかにした.3. これらの結晶格子構造と4光束レーザー光の角度関係を照射レーザー光の波数空間において系統的に説明する方法を,結晶学における逆格子の概念を導入して確立した.4. 以上のレーザー照明条件を簡単に実現する方法として,既存のコーナーキューブプリズムの利用と屈折率マッチングオイルの組み合わせによる制御を提案した.なお,現在は引き続き,理論解析の結果得られた多光束照明を実現するプリズム素子の設計と試作,ホログラフィック回折素子の設計と試作,ならびにそれらの素子を既存の蛍光顕微鏡に組み込んだ微粒子3次元結晶性配列を実現する装置の開発に取り組んでいる.また,その装置を用いて生成した微粒子の3次元結晶の静的ならびに動的光散乱特性などの光学特性の測定と解析を計画中である.

In this study, the lattice with the wavelength below the wavelength of the multi-beam dry beam is characterized by the formation of the intensity distribution of the optical intensity distribution in the lattice and the formation of the optical intensity distribution in the lattice, and the formation method of the third-order crystal configuration is used in the phosphorescence mechanical properties of the optical microspheres. In the system of multi-beam interference, the technology is integrated, the technology is integrated, and the three-dimensional system is analyzed. The results show that the method can be used to improve the performance of the system. The results of the study are as follows. 1. The theory of multi-beam interference is analyzed, and the distribution of light intensity in three-dimensional crystal results in the formation of light intensity distribution, which is necessary for 4-beam illumination. 2. The two-dimensional hexagonal lattice is built to generate three beams of light, the same position, the fourth order, the fourth order, the cubic lattice, the trigonal system (trigonal lattice), the cubic lattice (cubic lattice, the body-centered lattice). Face-centered square lattice) cubic light intensity distribution is formed. 3. The crystal lattice is used to create a demonstration method for irradiating the optical wavenumber space optical system with a 4-beam optical angle beam, and the concept of inverse lattice is introduced into the optical system. 4. The above lighting conditions show that the method is effective, and the existing system makes use of the discount rate to control the proposed system. Now, the theoretical analysis results show that the multi-beam lighting system is designed and analyzed, and the analysis results show that the analysis results show that the multi-beam lighting system is designed and analyzed, and the optical microarray is used to analyze the three-dimensional crystal structure of the particles. The device is used to generate fine particles in the third dimension, and the optical dispersion characteristics of the static laser motion are measured. The optical properties are measured and analyzed.

项目成果

Y.Harada: "Dynamics and dynamic light-scattering properties of Brownian particles under the laser radiation pressure" Journal of the European Optical Society A:Pure and Applied Optics. 7(5). 1001-1012 (1998)

Y.Harada：“激光辐射压力下布朗粒子的动力学和动态光散射特性”欧洲光学学会杂志 A：纯粹与应用光学。

Y. Harada: "Computer simulation of dynamics and light-scattering properties of Brownian particles under the laser radiation pressure" Proceedings of SPIE. 3252 (in press). (1998)

Y. Harada：“激光辐射压力下布朗粒子动力学和光散射特性的计算机模拟”SPIE 论文集。