非線型光学効果による超短トポロジカル光波の全角運動量超高速制御

利用非线性光学效应对超短拓扑光波总角动量进行超快控制

• 批准号: 15J00038
• 负责人: 鈴木 雅人
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00038/
• 关键词: 特異点光学; レーザー; 超短光パルス; 偏光渦; ストークスパラメータ

本研究では、超短トポロジカル光波の全角運動量を一軸性結晶の非線型光学効果を通じて超高速制御し、超短トポロジカル光波を用いた光多重通信への有用性を示すことを目指している。そのために、全角運動量を有する超短トポロジカル光波が一軸性結晶内で非線型伝播する際の全角運動量分布の変化について明らかする。平成27年度は、全角運動量を有する超短トポロジカル光波が一軸性結晶内で非線型伝播する際の全角運動量分布の変化を実験的に明らかにする研究目標を達成するため、1.全角運動量を有する超短トポロジカル光波生成系の構築、2.偏光分布(スピン角運動量分布)測定と軌道角運動量分布測定を融合した、超短トポロジカル光波の全角運動量分布精密測定系の構築を行った。1に関しては、円筒対称偏光分布を有する広帯域光パルスをコヒーレント結合系で生成した。この広帯域光パルスは申請者が提案している拡張ストークスパラメータ・拡張偏光度と呼ばれる基準を通じて完全定量的に評価された。生成した円筒対称偏光分布を有する広帯域光パルスは、適切な分散補償をコヒーレント結合系の前で施すことにより、超短トポロジカル光波に成りえるため、全角運動量を有する超短トポロジカル光波生成系の構築がほぼ完成している状態である。2に関しては、偏光分布を測定するために一般的に用いられる回転位相子法と、軌道角運動量分布測定を行うために申請者が所属する研究グループが提案している干渉を用いた光電場再生法を組み合わせ、全角運動量分布精密測定系の構築を行った。実験による検証の結果、エネルギー比にして数%程度の他モード混入が見分けられることが分かった。

This study aims to demonstrate the usefulness of ultra-high speed optical control and ultra-short wavelength optical multi-communication by using the full-angle motion of ultra-short wavelength optical waves and nonlinear optical effects of uniaxial crystals. The ultra-short wavelength of light wave and the non-linear wavelength of light wave in the axial crystal are changed. In 2007, the research objectives were achieved: 1. Construction of ultra-short optical wave generation system with full-angle motion; 2. Polarization distribution. Measurement of angular motion distribution of orbit Construction of precise measurement system of angular motion distribution of ultra-short wave 1. In this paper, the polarization distribution of light in different regions is studied. The spectrum of light is applied to the applicant's proposal, and the polarization of light is measured by the standard. The generation of ultra-short polarized light wave generation system is completed in a state where the polarization distribution of the ultra-short polarized light wave is appropriate. 2. The application of the optical field regeneration method to the determination of polarization distribution in general and the construction of a precise measurement system for the angular motion distribution in orbit The result of the test is that the test results are mixed with the test results to a certain extent.

项目成果

Quantitative polarization state characterization of higher-order cylindrically polarized ultrashort pulses by use of extended stokes parameters

使用扩展斯托克斯参数定量表征高阶柱状偏振超短脉冲的偏振态

• 发表时间: 2015
• 作者: Masato Suzuki;Keisaku Yamane;Kazuhiko Oka;Yasunori Toda;and Ryuji Morita
• 通讯作者: and Ryuji Morita