時空間領域で精密制御が可能な光源システムの開発

レーザーは、強度だけでなく、波長、パルス幅、繰り返し構造、位相、偏光、空間分布を精密に制御できる光源です。これらを組み合わせることで、単に強い光を作るだけでなく、目的に合わせて「光の形」を設計することができます。 本研究では、空間光変調器とフーリエ光学系を用いて、レーザーの強度分布や波面を高精度に制御する光源システムを開発しています。さらに、パルス幅、バースト構造、波長などの時間制御技術を組み合わせることで、空間と時間の両方で制御されたレーザー光場 I(x,y,z,t) の生成を目指しています。 このような時空間制御レーザーにより、均一照射、複数点への同時照射、3次元的な光分布形成、周期構造の作製などが可能になります。レーザー加工、ナノ構造形成、光と物質の相互作用制御、高強度レーザー実験など、幅広い分野への応用が期待されます。

パルス幅、バースト構造、波長、空間分布、波面を統合的に制御する時空間制御レーザー光源の概念図

受賞

空間光変調器と4f光学系を用いた高精度ビーム整形技術に関する研究は、SPIE LAMOM 2017 Best Student Presentation Awardを受賞しました。