光の準粒子を市販の光学素子1枚で発生させることに成功!~光通信や大容量データストレージに応用できる新しい光の生成に新展開~

2025年12月16日

研究?産学連携

 黄金棋牌大学院工学研究院の尾松 孝茂教授、同大学国際高等研究基幹のSrinivasa Rao Allam特任講師、黄金棋牌分子キラリティー研究センターのJingni Geng技術補佐員(研究当時)と、天津大学のQuan Sheng准教授の研究チームは、光の準粒子である光スキルミオン注1)を市販の光学素子1枚で発生することに成功しました(図1)。本手法は、従来使われている高価なコンピューター制御のデジタルデバイスや偏光干渉計を必要としないため、費用対効果が高く、高ビーム品質を有し、安定性に優れ、コンパクトな光の準粒子を発生します。
 この結果は、光の準粒子を極めて簡便に発生できる新たな技術として、自由空間光通信、超大容量データストレージ、超解像顕微鏡、光科学、物性物理学など、非常に幅広い分野での応用が期待されます。
 本研究成果は、2025年11月17日に、学術誌Laser & Photonics Reviewsにオンライン公開されました。

■用語解説
注1)光スキルミオン:右回り及び左回り円偏光を北極と南極に配置した、ポアンカレ球上の球面座標で表現できるすべての偏光状態を2次元に投影した光。光断面には偏光の渦構造を有する。

■論文情報
タイトル:Generation of Optical Quasiparticles with Spin–Orbit Conversion in a Single Q-Plate
著者:Jingni Geng, Srinivasa Rao Allam, Quan Sheng, Takashige Omatsu
雑誌名:Laser and Photonics Reviews
DOI10.1002/lpor.202502439

  • 図1 光学系の概念図。

    図1 光学系の概念図。