テラヘルツ波帯軌道角運動量分光法の確立とその応用

太赫兹波段轨道角动量谱的建立及其应用

• 批准号: 22H01980
• 负责人: 宮本 克彦
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01980/
• 关键词: テラヘルツ; 光渦; 軌道角運動量; 差周波発生; 円偏光; メタ表面; クロスニコル; 分光

フォノンをはじめとした様々な物理現象の舞台となるテラヘルツ領域において，新たな光の自由度として軌道角運動量を主成分座標とする「テラヘルツ波帯軌道角運動量分光法」の確立を，本課題では目指している。計画初年度である本年度は，単色テラヘルツ発生，直線偏光・円偏光クロスニコル配置を用いた高感度偏光検出，および分光測定用のモデルサンプルの設計・試作など，次年度以降に計画している角運動量分光への必須技術の開発に取り組んだ。初めに，周波数可変テラヘルツ光源，位相板・波長板に加え偏光子などを含むテラヘルツ用光学素子の設計・開発に注力した。特に，差周波発生に用いている励起2波長光の波長をフィードバックさせることで，これまで課題であった横軸（周波数）の確度を担保することが可能となった。また，分光用のモデルサンプルとして二層三角格子回転モアレ型メタ表面を設計した。実際に，プリンテッドエレクトロニクスにより金属ディスクの作製を行い，共鳴周波数が設計値通りであることも実験的に確認した。本年度整備したインフラ基盤技術を用いて，角運動量をパラメータにしたイメージング応用に展開予定である。

The object of the present invention is to establish a new method for determining the degree of freedom of light and the principal component coordinates of orbital angular motion of waves by spectroscopic method. In the first year of the plan, this year, the development of single color spectrum, linear polarization and polarization spectrum configuration, high-sensitivity polarization detection, design and trial of spectrum measurement, and the development of necessary technology for reducing angular motion spectrum in the next year. At the beginning, the number of cycles can be changed from light source to phase plate, wavelength plate to polarizer, including design and development of optical elements for phase plate. In particular, the accuracy of the horizontal axis (number of cycles) of the problem can be guaranteed by exciting the wavelength of 2-wavelength light in the middle of the differential cycle generation. The two-layer triangular lattice is designed for spectroscopic purposes. In fact, the number of resonance cycles is determined by the design value of the resonance cycle. This year's preparation of the base plate technology, angular motion, angular motion, angular motion

项目成果

テラヘルツ領域におけるトポロジカル光波の発生

太赫兹区域拓扑光波的产生

• 发表时间: 2022
• 作者: Makoto Kasu;Ryo Masaki;Koji Koyama;and Seong-Woo Kim;辻 将太，牧原 颯馬，代市 拓海，三成 剛生，大野 誠吾，尾松 孝茂，宮本 克彦;井上一馬，辻将太，Peter Kruger，尾松孝茂，宮本 克彦;嘉数 誠;牧原 颯馬，辻 将太，尾松孝茂，宮本 克彦
• 通讯作者: 牧原 颯馬，辻 将太，尾松孝茂，宮本 克彦

テラヘルツ偏光イメージング装置の開発

太赫兹偏振成像装置的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: Makoto Kasu;Ryo Masaki;Koji Koyama;and Seong-Woo Kim;辻 将太，牧原 颯馬，代市 拓海，三成 剛生，大野 誠吾，尾松 孝茂，宮本 克彦
• 通讯作者: 辻 将太，牧原 颯馬，代市 拓海，三成 剛生，大野 誠吾，尾松 孝茂，宮本 克彦

Ablation phenomena by intense terahertz vortex beam

强太赫兹涡旋光束的烧蚀现象

• DOI: 10.1007/s00339-022-05970-7
• 发表时间: 2022
• 期刊: Applied Physics A
• 作者: Wang You Wei;Segawa Sadashi;Shimizu Tomoki;Agulto Verdad C.;Mag-usara Valynn Katrine;Kato Kosaku;Miyamoto Katsuhiko;Omatsu Takashige;Makino Kotaro;Tominaga Junji;Isoyama Goro;Asakawa Makoto;Nakajima Makoto
• 通讯作者: Nakajima Makoto

周波数アップコンバージョン・テラヘルツ光検出

上变频/太赫兹光电探测

• 发表时间: 2022
• 作者: Sota Sato;Toshiki Matsumoto;Satoshi Iba;Katsuhiko Miyamoto;Takashige Omatsu;Ken Morita;嘉数 誠，眞崎 瞭，高谷亮太，小山浩司，金 聖祐;櫻井 稜也，辻 将太，アダム ヴァレス，尾松 孝茂，宮本 克彦
• 通讯作者: 櫻井 稜也，辻 将太，アダム ヴァレス，尾松 孝茂，宮本 克彦

テラヘルツ円偏光二色性イメージング

太赫兹圆二色性成像

• 发表时间: 2022
• 作者: Niloy Chandra Saha;Seong-Woo Kim;Koji Koyama;Toshiyuki Oishi;and Makoto Kasu;辻 将太，牧原 颯馬，代市 拓海，三成 剛生，大野 誠吾，尾松 孝茂，宮本 克彦
• 通讯作者: 辻 将太，牧原 颯馬，代市 拓海，三成 剛生，大野 誠吾，尾松 孝茂，宮本 克彦