IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2021/05/03

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    小澤祐市　Yuichi KOZAWA
    准教授　Associate Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    プロセスシステム工学研究部門　光物質科学研究分野
    Division of Process and System Engineering, Laser Applied Material Science

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    光工学
    レーザー科学
    偏光
    超解像イメージング
    Optical engineering
    Laser science
    Polarization
    Super-resolution imaging
研究テーマ
Research Subject
レーザー光の強度・偏光・位相の空間制御手法の開発と応用
Development of methods to control the spatial distribution of intensity, polarization, and phase of laser beams and its application

研究の背景 Background

光の強度や偏光および位相は，光を特徴付ける最も基本的なパラメータです．近年，レーザー光ビームの横断面において，これらのパラメータの空間分布を高度に制御すると，従来の光ビームでは得られない全く新しい特性が発現することが分かってきました．このような光ビームはベクトルビームとも呼ばれ，レーザー顕微鏡やレーザー加工，高精度計測など材料科学や生命科学を始めとして様々な分野での応用が期待されています．

The intensity, polarization, and phase of light are the most fundamental properties of light. Recent studies reveal that the precise control of those parameters on the cross-section of a light beam is able to produce novel features that were not achievable by conventional beams. The laser beam, referred to as vector beam, is expected to be useful in a wide variety of applications including laser microscopy, laser processing, and high-accuracy measurement in material and life sciences.

研究の目標 Outcome

高品質かつ高効率なベクトルビームの発生手法の開発を行っています．また，ベクトルビームが有する特性について理論的および実験的な解明を進めています．ベクトルビームの特性の一つとして，従来の光ビームよりも微小な集光スポットを形成することを見出しており，この特性を積極的に応用した超解像レーザー顕微鏡法の確立を行っています．

The research subject is to develop a generation method of vector beams with high beam quality and high efficiency. In addition, theoretical and experimental investigations of novel characteristics of vector beams are performed. My research interest also includes the development of super-resolution laser microscopy utilizing the smaller focal spot formation of a tightly focused vector beam.

研究図Research Figure

Fig.1. Focusing properties of vector beam. Fig.2. Smaller focal spot formation by higherorder radially polarized Laguerre-Gaussian beams under tight focusing conditions. Fig.3. Enhanced spatial resolution in confocal laser scanning microscopy using a vector beam.

文献 / Publications

J. Opt. Soc. Am. A 29, 2439 (2012). Microscopy 63, 23 (2014). Opt. Lett. 39, 3118 (2014). Opt. Lett. 39, 4529 (2014). Opt. Express 22, 28215 (2014). Opt. Express 23, 2076 (2015).

研究者HP