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モノサイクル域光渦による回転加速度系の創出とその新規全光スイッチへの応用

单周期光涡旋旋转加速系统的构建及其在新型全光开关中的应用

基本信息

批准号：
19656014
负责人：
森田隆二
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、申請者らが現在までに独自に開発したモノサイクル域光パルス(光の振動周期とパルス幅が同程度の光パルス)発生・制御技術を「巨大加速度を発生させる手法」としてとらえること、ならびにスピン角運動量(偏光に対応)だけではなく新たなパラメータである軌道角運動量(光の位相がビーム断面内方位角に依存することに対応)を制御した光である「光渦(optical vortex)」および偏光分布が空間依存する典型的な光である「偏光渦(polarization vortex)」という概念と結合させることを目的としている。本年度は、モノサイクル域光渦パルスの発生を目指して、以下の無分散光渦パルスの発生実験、高出力軸対称偏光レーザーの開発を行った。1.従来の超広帯域光渦パルス発生法では、空間分散が生じる、すべての周波数帯域においてトポロジカルチャージがそろわない、といった問題が生じる。これら問題を克服する手法として、軸対称偏光板を用い、空間的に偏光特異性をもつビームを発生させることによる、独自の無分散光渦パルス発生法を考案、また、本手法による超広帯域光渦パルス発生実験を行うことにより、その有効性を実証した。さらには、この手法のJonesベクトルによる解析も行った。高出力光渦パルスの発生を目指し、半導体レーザー横方向励起バウンス型Nd : GdVO_4の作製を行った。本方法は、励起の手法を制御することにより、高次モードであるLaguerre-Gaussモード発振をさせて、55Wの励起光に対して17.8Wの高出力を得ている。このような高次モード発振に関してモード整合効率の解析も行っている。

This study was conducted independently by the applicant.(The period of vibration of light is the same as the amplitude of light.) The generation and control technology is the method of generating huge acceleration. The angular motion of the light (polarization) is controlled by the angular motion of the orbit (phase of the light depends on the azimuth angle in the cross section). The polarization vortex is a typical spatial dependence of the polarization distribution of the light. This year, the development of high power axis polarization light source was carried out. 1. The generation method of super-band optical vortex is not only spatially dispersed, but also the generation problem of super-band optical vortex. This problem can be solved by means of axis-symmetric polarizing plate, spatial polarization specificity generation, independent non-dispersive optical vortex generation method, and ultra-spectral optical vortex generation. This is the first time I've ever seen a person who's been in a position to do something like this. High Power Optical Vortex Generation and Semiconductor Transverse Excitation for Nd : GdVO_4 This method is based on the excitation control method, high order vibration control method, 55W excitation light control method and 17.8W high output control method. The analysis method of the integration efficiency of the high-order vibration detection system