図3 4ビーム干渉パターンのシミュレーション例。右下に各ビーム及び位相の表記、光強度スケールを示す。 図４ 6ビーム干渉パターンのシミュレーション例。位相及び光強度スケールは図3と同様である。 これらの結果から、ビーム間の位相差及び強度比という比較的制御しやすいパラメータを用いる事で干渉パターンの単位構造を様々にデザインする事が可能で有る事が分かった。デザインされた干渉パターンを用いて金属薄膜を加工すれば光強度が弱い部分のみが残り、そのような形状を持つメタマテリアルを始めとするプラズモニックデバイスの作製が可能である。 次に、パラメータスキャン部の改修を行う事でより広い範囲のシミュレーションを行った。その結果、光渦と同様の特異点を持つ円環状パターンが三角格子配列する事を2015年に発見した（図5、未発表）。これを超配列光渦（またはmega optical vortex）と名付けた。 図5 (a)干渉パターンで形成される三角格子配列した光渦、(b)(c)その3D図。 パターン同士の間隔は通常の6ビーム干渉パターンと分かるように、光強度が0となる特異点が直線状に軸と同様であり、波長と干渉角で制御出来る。また、図5(c)で平行に伸びる特異な形状を持っている。 2・2 超配列光渦形成の実証実験 mW級LDを用いた実証実験の結果について説明する。図6は装置の概略図である。 図6 干渉パターン形成装置の概略図 レーザーは波長mW級CW半導体レーザー(Thorlabs CPS532)を用いた。2枚のレンズからなる4光学系の一端に配置した透過型回折格子(DOE: Diffractive Optical Element, Holoor)で6本の1次回折光を発生させ、干渉部にカメラを配置し測定を行う。1次回折光に位相・強度変調部を挿入することで、図3、4で示すような干渉パターンの形成と制御が可能となる。 測定結果を図7に示す（未発表）。図7(a)の位相差がゼロで強度が同じビームを用いた干渉パターンでは、ガウシアンに相似したスポットが三角格子配列する。これに対し、図7(b)では周期48.8µmで三角格子配列した円環状のパターンが観測された。図7(c)はを変えて196µmに制御した場合である。それぞれの矢印に沿った光強度分布から強度がゼロとなる特異点が周期的に配列しているこ− 169 −
元のページ ../index.html#171