2024/11/18
东京大学
东京科学大学
庆应义塾大学
科学技术振兴机构（ＪＳＴ）
【発表のポイント】
シリコン光集积回路プラットフォームを用いて、スキルミオンと呼ばれるトポロジカルな构造を持つ光ビーム（光スキルミオンビーム）を生成する手法を実証しました
光スキルミオンビームの生成系を従来のベンチトップスケールからマイクロメートルスケールへと飞跃的に缩小しました。
本成果は光スキルミオンビームの小型?安定な生成手法を実现するものであり、同ビームの持つ特异な性质を利用した次世代光通信技术や光计测技术への展开が期待されるほか、新たな光?物质相互作用の発见?理解へ贡献することが期待されます。
东京大学先端科学技術研究センターの岩本敏教授、东京科学大学総合研究院の林文博助教（研究当時：东京大学先端科学技術研究センター特任助教）、庆应义塾大学の太田泰友准教授、东京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構の荒川泰彦特任教授らの研究グループは、スキルミオントポロジーを持つ特殊な光ビームを、シリコンフォトニクス技術を用いて作製した小型光素子を用いて生成することに成功しました。
本研究では、细线导波路による强い光闭じ込めの结果として顕着に発现する光のスピン?轨道相互作用に注目し、同现象を利用して光の角运动量を制御することにより、微小な光素子によりスキルミオンの特徴を持つ光ビーム（光スキルミオンビーム）の生成を初めて実现しました。光スキルミオンビームは外乱に対し强固な耐性を持つ光通信等を実现すると期待されていますが、従来の生成手法では装置サイズや安定性に课题が残されていました。本成果はシリコンフォトニクス技术で実现できる微小光素子の活用により、この课题を克服できる可能性を示すものであり、光スキルミオンビームが持つ多様な可能性を开花させる要素技术となることが期待されます。
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