Studies on optical vortex metamaterials using optical comb spectroscopy

利用光梳光谱研究光涡旋超材料

• 批准号: 21H01840
• 负责人: 浅原 彰文
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01840/
• 关键词: 光コム; デュアルコム分光; 光渦; メタマテリアル; 光周波数コム; 光物性

本研究では，光渦物性を研究するための基盤測定技術を，光コム（光周波数コム）技術を駆使して開発する．さらに，光渦応答特性を有する物質として，空間的な構造を有する「光渦メタマテリアル試料」を作製および評価することで，この新たな分光技術の立証を狙う．実験においては，代表的なメタマテリアル構造のひとつとしてよく知られるスプリットリング共振器（Sprit-ring resonator: SRR）試料を測定対象として，研究を進めた．リソグラフィ技術を用いて，前年度に作製を開始したSRR試料について，本年度では試料の形状パラメータの改良を施し，我々の使用する近赤外帯域の光コム分光システムにおいて，より明瞭なスペクトル構造を取得可能な試料の作製および基礎評価を行った．また，対称性の崩れたSRR構造における，透過光の位相制御に関する数値シミュレーション環境の構築や基礎検討により，空間的な光位相制御が可能な光渦メタマテリアル構造の設計を進めた．さらに，将来的に光渦分光において測定感度向上に寄与すると期待される，新たな光波変調技術として，光コムの高い位相制御性を活用した「光渦の空間位相構造のスイッチング技術」を考案し，その基礎的な原理実証実験に成功した．これにより，光コムの特性を生かしたユニークな光の横モード制御手法を示すことができた．以上の成果について，応用物理学会やICO国際会議，CLEO国際会議など，複数の主要な国内・国際会議において学会発表等の成果報告を行った．

在本研究中，我们将充分利用光梳（光频梳）技术，开发研究光学涡旋物理特性的基础测量技术。此外，我们的目标是通过创建和评估空间结构的“光学涡旋超材料样本”作为具有光学涡旋响应特性的材料来证明这种新的光谱技术。在实验中，我们使用裂环谐振器（SRR）样本进行研究，这是众所周知的典型超材料结构之一。今年，我们改进了去年开始使用光刻技术生产的SRR样品的形状参数，并使用我们使用的近红外波段光学梳状光谱系统获得了更清晰的光谱结构，我们制备了可能的样品并进行了基本评估。 。此外，通过构建数值模拟环境并进行非对称SRR结构中透射光相位控制的基础研究，我们继续设计了允许空间光学相位控制的光学涡旋超材料结构。此外，作为一种有望有助于提高未来光学涡旋光谱测量灵敏度的新型光波调制技术，我们设计了一种“光学涡旋空间相位结构的切换技术”，该技术利用了光学涡旋的高相位可控性。光梳，我们成功地进行了基本原理验证实验。因此，我们能够展示一种利用光梳特性的独特的光学横模控制方法。我们在日本应用物理学会、ICO国际会议、CLEO国际会议等多个国内外主要会议上展示了上述成果。

项目成果

デュアルコムレーザーにおける簡便な選択的位相活用分光

双梳激光器中的简单选择性相位利用光谱

• 发表时间: 2022
• 作者: 遠藤 健;Tian Haochen;浅原 彰文;美濃島 薫
• 通讯作者: 美濃島 薫

Characterization of sprit-ring resonator metamaterials using polarization-sensitive dual-comb spectroscopy in near-infrared

使用近红外偏振敏感双梳光谱表征环型谐振器超材料

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Kitta;A. Mitsuishi;K. Iwamoto and A. Murata;Akifumi Asahara,Atsushi Sugita,Kaoru Minoshima
• 通讯作者: Akifumi Asahara,Atsushi Sugita,Kaoru Minoshima

光コムのコヒーレント制御によるデュアルコム分光法における低周波ノイズ抑制の検討

光梳相干控制双梳光谱低频噪声抑制研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 朱 瑞宸;浅原 彰文;加藤峰士;美濃島 薫
• 通讯作者: 美濃島 薫

High-precision mutual control of two-color fiber combs

双色光纤梳高精度互控

• 发表时间: 2021
• 作者: T. Hasegawa;Y. Kusumi;S. Sakuma;A. Asahara;Y. Nakajima;R. Shimizu;and K. Minoshima
• 通讯作者: and K. Minoshima

デュアル光周波数コムの時空間位相制御性を活用した分光応用

利用双光频梳时空相位可控性的光谱学应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Akio Higo;Tomoki Sawamura,Makoto Fujiwara;Ayako Mizushima;Yukinori Ochai;Taro Arakawa;Yoshio Mita;浅原彰文，美濃島薫
• 通讯作者: 浅原彰文，美濃島薫