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複数の軸対称偏光素子の組み合わせによる様々な光渦ビームの生成

通过组合多个轴对称偏振元件产生各种光学涡旋光束

基本信息

批准号：
14J01485
负责人：
坂本盛嗣
金额：
$ 0.7万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

筆者が所属する研究グループでは、軸対称な偏光特性を有する光学素子(軸対称偏光素子：ASPE)を波面変換素子に用いた光渦生成法を過去に開発している。このASPEには、他の波面変換素子と比べて、(1)波面変換機能が広帯域性に優れる、(2)波面変換を偏光状態で制御可能、という特性がある。本研究の目的は、ASPEの持つこれらの特性を利用した新規な性質を持つ光波の発現とその応用である。本年度の成果は以下の２つである。１．チャープパルスを利用したリング状光格子の超高速回転法の提案とその原理実証を行った。リング状光格子とは、互いに螺旋次数が異なる２つの光渦の干渉によって得られる干渉縞であり、光渦間の相対位相の制御によりパターンを連続回転できる。先に筆者らは、ASPEを利用してリング状光格子を発生させる手法を開発しており、本手法では電気光学変調器による位相制御で最短数ナノ秒の時間周期での光格子の回転を可能としていた。これに対して本年度はさらなる高速回転を目的に、チャープパルスを利用して相対位相を制御する方法を考案した。チャープパルスは自身のパルス波形内で瞬時周波数が時間に依存して変化するという特性を持つ。そのため、２つのチャープパルスに時間差を与えて重ねると、パルス間に数10GHzを超える莫大な周波数差が生じる。互いに異なる時間遅延の生じたチャープパルス対を発生させ、ASPEで別々の光渦へと同軸で変換することにより、瞬時周波数の差の速度で回転するリング状光格子が発生する。実際に本原理に基づいた光学系を構築し、数ピコ秒の時間周期で回転するリング状光格子の生成に成功した。２．リング状光格子を微粒子操作へと応用するために、光トラップの実験に必要な顕微鏡システムを新たに構築し、基礎実験としてガウシアン光を用いたマイクロ粒子の光トラップを行った。本実験から応用に繋がる有益な知見を得た。

In the study of the polarizing properties of polarizers (polaritons: ASPE), the wavefront polaritons are generated by the method of polarizing light generation. The wavefront is sensitive to ASPE and other wavefronts, (1) the wavefront is capable of regional transmission, (2) the wavefront is sensitive to polarization, and the characteristics are sensitive. In this study, the purpose of this study is to use the characteristics of ASPE to maintain the characteristics of light waves in the light waves. The following are the results of the current year. 1. The principle of the ultra-high-speed return method is proposed by using the ultra-high-speed lattice. The shape of the light lattice, the number of times of each other, the number of times, the number of times. In the first place, the receiver and the ASPE are used to use the optical lattice to open the optical system, and this method is used to determine the minimum number of seconds and seconds in the cycle of the optical system. The purpose of this year's high-speed response is to make use of the phase phase to control the examination method. It is necessary to make sure that the number of instantaneous waves in the waveform is dependent on the number of cycles in the waveform. There is a significant difference in the number of cycles due to the difference between the time difference and the number of cycles, the number of 10GHz, the number of cycles, the number of cycles. In the same period of time, the transmission time is different from each other, and the data of each other is the same as that of the ASPE. The difference in the number of cycles, the speed, the frequency, the speed, the frequency, the speed, the temperature, the speed, the speed The basic principles of the Department of Optics, the number of seconds of time cycle back to the output of the optical lattice is very successful. 2. In the shape of a lattice of light, the operation of particles, the use of light, etc. In this book, you will find it useful to know what you have learned.