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．

在这项研究中，我们将开发一种基本的测量技术，用于使用光学梳（光频梳）技术研究光涡流性能。此外，通过以空间结构为具有光学涡流响应特征的材料，通过创建和评估“光涡流变质样品”，我们旨在证明这种新的光谱技术。在实验中，该研究是使用拆分谐振器（SRR）的样品进行的，该样品被称为最具代表性的超材料结构之一，是测量的主题。使用光刻技术，我们改进了上一年首次制造的SRR样品的形状参数，我们制造和评估了样品的基本评估，这些评估可以在我们使用的近红外光学梳光谱系统中获得更清晰的光谱结构。此外，通过构建一个具有对称性和基本检查的SRR结构中传输光的相位控制的数值模拟环境，我们已经进步设计了一个光学涡流级材料结构，允许空间光相控制。此外，作为一种新的光波调制技术，预计将来有助于提高光学涡流光谱的测量灵敏度，我们设计了一种“支持光学涡流结构的空间拓扑结构”，利用光学涡流的空间拓扑结构，该结构利用了光相控制的高相控制，并成功地进行了基本原则示范实验。这使我们能够演示一种独特的光横向模式控制方法，该方法利用了光学梳的特性。关于上述结果，我们报道了几个主要国家和国际会议的会议介绍的结果，包括应用物理学会，国际ICO会议和CLEO国际会议。

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