メガワット級・3,070個の光渦同時生成に世界で初めて成功した結果の論文がLight: Science & Applications誌に掲載されました。
干渉パターン制御による2D・3D光構造の形成
複数のレーザービームの位相、偏光、入射角を精密に制御し、2次元・3次元の多様な干渉パターンを形成します。光学設計とビーム制御を組み合わせることで、ナノ周期構造、光渦配列、複雑な強度分布などを自在に生成し、レーザー加工、構造色、メタマテリアル作製などへの応用を目指します。
PLPグループでは、高強度レーザーの出力を高めるだけでなく、光の空間分布、時間波形、位相、偏光を精密に制御することで、従来にない光源や光場を創り出す研究を進めています。
空間光変調器、フーリエ光学系、多ビーム干渉、ビーム結合、ビーム整形などの技術を組み合わせ、レーザー加工、ナノ構造形成、光渦、プラズモニクス、高エネルギー密度科学などへの応用を目指しています。
私たちは、光を「照らす道具」として使うだけでなく、光そのものの形や性質を自在に設計することで、新しい物理現象の探索と次世代レーザー応用技術の開拓に取り組んでいます。
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大規模光渦アレイの生成と応用 |
| 光の波面がらせん状にねじれながら進む「光渦」を、多数かつ高出力で生成する技術を開発しています。多ビーム干渉と光学モード制御を組み合わせることで、大規模な光渦アレイを形成し、超並列レーザー加工、キラルナノ構造形成、光と物質の相互作用制御などへの応用を進めています。
メガワット級・3,070個の光渦同時生成に世界で初めて成功した結果の論文がLight: Science & Applications誌に掲載されました。 |
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干渉パターン制御による2D・3D光構造の形成 |
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複数のレーザービームの位相、偏光、入射角を精密に制御し、2次元・3次元の多様な干渉パターンを形成します。光学設計とビーム制御を組み合わせることで、ナノ周期構造、光渦配列、複雑な強度分布などを自在に生成し、レーザー加工、構造色、メタマテリアル作製などへの応用を目指します。 |
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超高精度ビーム整形 |
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レーザー応用では、光の強度分布や波面を目的に合わせて整えることが重要です。本研究では、空間光変調器と4f光学系を用いてレーザービームを高精度に整形し、均一照射、微細加工、複雑光場生成などに適したビーム制御技術を開発しています。 |
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超短パルスレーザー加工とナノマテリアル創製 |
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超短パルスレーザーは、熱影響を抑えながら高精度な微細加工ができる特徴を持っています。本研究では、超短パルスレーザーのナノ加工能力、干渉性、局在的な熱プロセスを活用し、従来手法では作製が難しいナノ構造や機能性材料の創製を進めています。得られた構造は、プラズモニクス、ナノフォトニクス、構造色材料などへの応用が期待されます。 |
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時空間制御レーザー光源の開発 |
| レーザー光の空間分布と時間波形を精密に制御し、目的に応じた光場を生成する光源システムを開発しています。空間光変調器とフーリエ光学系を組み合わせることで、光の強度分布 I(x,y,z,t) を自在に設計し、レーザー加工、光制御、基礎物理実験などへの応用を目指します。対象ページでも、空間光変調器とフーリエ光学系による時空間制御光源の構築が研究テーマとして示されています。 | |
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高出力レーザー技術の開発 |
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大阪大学レーザー科学研究所の大型レーザー技術を基盤に、より高性能な高ピーク出力レーザーの開発を進めています。特に、LFEXに代表されるペタワット級レーザー技術を発展させ、高繰り返し化、高出力化、高安定化を目指した研究を行っています。将来的には、10ペタワット超級の超高強度レーザー技術により、高エネルギー密度科学、粒子加速、X線・量子ビーム発生などの新しい応用展開が期待されます。 |
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