北海道大学 大学院工学院 応用物理学専攻 応用物理学コース English version
光量子物理学研究室 Laboratory of Nonlinear Optics and Laser Physics

業績

2016年度

論文 (2016年度)

[1] K. Yamane, M. Sakamoto, N. Murakami, R. Morita, and K. Oka, "Picosecond rotation of a ring-shaped optical lattice by using a chirped vortex-pulse pair,"
Ope. Lett. 41, 4597-4600 (2016)

[2] Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda and Ryuji Morita, "Analysis of the Pancharatnam-Berry phase of vector vortex states using the Hamiltonian based on the Maxwell-Schrödinger equation,"
Phys. Rev. A 94, 043851 (2016)
北海道大学学術成果コレクションHUSCAP(北海道大学学術成果コレクション)で読めます(無料)

[3] K. Shigematsu, M. Suzuki, K. Yamane, R. Morita, and Y. Toda, "Snap-shot optical polarization spectroscopy using radially polarized pulses,"
Applied Physics Express 9, 122401 (2016) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
Applied Physics Express誌の2016年スポットライト論文として選出

国際学会発表 (2016年度)

国内学会発表 (2016年度)

2015年度

論文 (2015年度)

[1] Fuyuto Takahashi, Katsuhiko Miyamoto, Hirofumi Hidai, Keisaku Yamane, Ryuji Morita & Takashige Omatsu, "Picosecond optical vortex pulse illumination forms a monocrystalline silicon needle,"
Scientific Reports (Nature Publishing Group) 6, Article number: 21738 (2016) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
【プレスリリース】
世界初、光渦の輻射力が創るシリコンニードルとその形成過程の可視化に成功〜新しい表面加工技術の提案〜 (2016年2月25日, 北海道大学プレスリリース)
【メディア掲載】
世界初、光渦の輻射力が創るシリコンニードルとその形成過程の可視化に成功 (時事ドットコム)
千葉大ら,光渦でシリコンニードルを作製 (オプトロニクス オンラインニュース)

[2] K. Shigematsu, K. Yamane, R. Morita, and Y. Toda, "Coherent dynamics of exciton orbital angular momentum transferred by optical vortex pulses,"
Phys. Rev. B 93, 045205 (2016)
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[3] Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita, "Full Quantitative Analysis of Arbitrary Cylindrically Polarized Pulses by Using Extended Stokes Parameters,"
Scientific Reports (Nature Publishing Group) 5, Article number: 17797 (2015) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
【プレスリリース】
径偏光レーザービームの偏光分布を高速で完全定量的に評価する手法を開発 [英語版] (2015年12月11日, 北海道大学プレスリリース)
【メディア掲載】
径偏光レーザービームの偏光分布を高速で完全定量的に評価する手法を開発 (OplusEニュース)
★"High-Speed and Fully-Quantitative Evaluation of the Polarization Distribution of a Radially Polarized Laser Beam" (Science and Technology Research News)

国際学会発表 (2015年度)

【CLEO Europe 2015】ドイツ・ミュンヘン
★K. Yamane, S. Nakajima, M. Suzuki, Y. Toda and R. Morita, "Eigenmode expansion of optical vortices based on electric-field reconstruction in spatial domain."
★M. Suzuki, K. Yamane, K. Oka, Y. Toda, and R. Morita, "Quantitative Analysis of Ultrashort l=2 Radially-Polarized Pulses by Using Extended Stokes Parameters."

【CLEO:2015】アメリカ合衆国・サンノゼ
★M. Suzuki, K. Yamane, K. Oka, Y. Toda, and R. Morita, "Quantitative Characterization of Polarization States of Axisymmetrically Polarized Pulses Generated by Coherent Beam Combining."

【Optical Manipulation Conference'15 (OMC'15)】日本・横浜
★K. Yamane, S. Nakajima, M. Suzuki, N. Yokose, Y. Toda, and R. Morita, "Eigenmode decomposition of singular optical beams in cylindrical coordinates based on electric-field reconstruction."
★M. Suzuki, K. Yamane, K. Oka, Y. Toda, and R. Morita, "Quantitative polarization state characterization of higher-order cylindrically polarized ultrashort pulses by use of extended stokes parameters ."

国内学会発表 (2015年度)

【第76回応用物理学会秋季学術講演会】名古屋国際会議場
★中嶌、山根、鈴木、戸田、森田「コリニア型配置を用いた光電場再生に基づく光渦のラゲールガウスモード展開」
★鈴木、山根、中嶌、坂本、岡、戸田、森田「空間光位相変調器と軸対称偏光変換素子とによる強度分布制御された軸対称偏光パルスの生成」

【第51回応用物理学会北海道支部 第12回日本光学会北海道支部合同学術講演会】北海道大学学術交流会館
★角田、山根、戸田、森田「超微細加工のための高強度・高繰り返しYb:YAG超短光パルスレーザーの構築」
★里、山根、戸田、森田「パルス幅可変光渦パルスを用いたナノニードル形成とそのメカニズムに関する研究」

【第63回応用物理学会春季学術講演会】東京工業大学
★鈴木、山根、岡、戸田、森田「拡張ストークスパラメータにおける拡張偏光度スペクトルを用いた光波の空間回転対称性解析の検討」

2014年度

論文 (2014年度)

[1] Keisaku Yamane, Zhili Yang, Yasunori Toda, and Ryuji Morita, "Frequency-resolved measurement of the orbital angular momentum spectrum of femtosecond ultra-broadband optical-vortex pulses based on field reconstruction,"
New Journal of Physics 16, 053020 (2014)
(オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
【プレスリリース】
レーザー光のらせん度をすばやく精密に測定する方法を開発(2014年5月8日, 北海道大学プレスリリース)
【メディア掲載】
北大,レーザ光のらせん度をすばやく精密に測定する方法を開発
(2014年5月8日, OPTORNICS)
北大、レーザー光らせん度を素早く精密測定する方法を開発
(2014年6月4日, 日刊工業新聞)
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[2] Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita, "Nonlinear coupling between axisymmetrically-polarized ultrashort optical pulses in a uniaxial crystal,"
Optics Express 22, Issue 14, pp. 16903-16915 (2014) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
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[3] Masato Suzuki, Keisaku Yamane, Kazuhiko Oka, Yasunori Toda, and Ryuji Morita, "Extended Stokes Parameters for Cylindrically-Polarized Beams,"
Optical Review 22, Issue 1, pp. 179-183 (2015) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
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国際学会発表 (2014年度)

【Optical Manipulation Conference'14 (OMC'14)】日本・横浜
★K. Yamane, A. Honda, Y. Toda, and R. Morita, "Generation of mJ-class ultrashort optical-vortex pulses with programmable topological-charge control."
★M. Suzuki, K. Yamane, K. Oka, Y. Toda, and R. Morita, "Extended Stokes Parameters Capable of Degree of Polarization definition for Axially-Symmetric Polarization based on Cylindrical Coordinates."

【CLEO 2014】アメリカ合衆国・サンフランシスコ
★K. Yamane, Y. Shioda, M. Suzuki, Y. Toda, and R. Morita, "Generation of ultra-broadband pulses with axially-symmetric polarization based on coherent beam combining of optical vortices ."

国内学会発表 (2014年度)

【第62回応用物理学会春季学術講演会】東海大学 湘南キャンパス
★鈴木、山根、岡、戸田、森田「コヒーレント結合系を用いて生成された超短径偏光パルスの拡張ストークスパラメータによる定量的解析」
★山根、横瀬、鈴木、戸田、森田「軸対称偏光ビームの空間位相解析」
★山根、中嶌、鈴木、戸田、森田「光電場再生に基づいた光渦のラゲールガウスモード展開」

【第75回応用物理学会秋季学術講演会】札幌市
★本田、山根、鈴木、戸田、森田「ホログラムの最適化によるラゲールガウスビーム発生の高精度化」
★横瀬、鈴木、山根、岡、戸田、森田「円筒座標系を基礎とする拡張ストークスパラメータによる軸対称偏光状態の解析II」
★鈴木、山根、岡、戸田、森田「拡張ストークスパラメータによる高次偏光渦の解析」

2013年度

論文 (2013年度)

[1] Kohei Toyoda, Fuyuto Takahashi, Shun Takizawa, Yu Tokizane, Katsuhiko Miyamoto, Ryuji Morita, and Takashige Omatsu, "Transfer of Light Helicity to Nanostructures,"
Phys. Rev. Lett. 110, 143603 (2013)
【プレスリリース】
光渦レーザーが創るナノスケールの螺旋針—螺旋の向きや巻き数を光で制御—(2013年3月26日, JSTプレスリリース)
【メディア掲載】
光渦レーザが創るナノスケールの螺旋針 ~螺旋の向きや巻き数を光で制御~
(2013年4月8日, ナノテクジャパン)
千葉大と北大、螺旋ナノ針の螺旋巻数を光渦レーザで制御できることを実証
(2013年3月28日, マイナビニュース)
千葉大など、光のらせん性とニードルの形の関係を定量的に解明
(2013年3月27日, 日刊工業新聞)
螺旋の向きや巻き数を光で制御
(2013年3月27日, OPTORNICS)

[2]Kyohhei Shigematsu, Yasunori Toda, Keisaku Yamane, Ryuji Morita, "Orbital angular momentum spectral dynamics of GaN excitons excited by optical vortices,"
Jpn. J. Appl. Phys. 52 08JL08 (2013) (無料で読めます)
第37回(2015年度)応用物理学会優秀論文賞受賞!

[3] Moritsugu Sakamoto, Kazuhiko Oka, Ryuji Morita, and Naoshi Murakami, "Stable and flexible ring-shaped optical-lattice generation by use of axially symmetric polarization elements,"
Optics Letters, Vol. 38, Issue 18, pp. 3661-3664 (2013)

[4] Y. Toda, K. Shigematsu, K. Yamane, R. Morita, "Efficient Laguerre-Gaussian mode conversion for orbital angular momentum resolved spectroscopy,"
Optics Communications, Vol. 308, Issue 1, pp. 147-151 (2013)
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国際学会発表 (2013年度)

【CLEO/Europe - IQEC 2013】ドイツ・ミュンヘン
★K. Yamane, Z. Yang, K. Shigematsu, Y. Toda, and R. Morita, "Measurement of orbital angular momentum spectrum of optical vortices based on electric-field reconstruction in spatial domain."
★M. Suzuki, K. Yamane, Y. Toda, and R. Morita, "Nonlinear Conversion between Ultrashort Radiallyand Azimuthally-Polarized Pulses in an Anisotropic Media."

【CLEO 2013】アメリカ合衆国・サンフランシスコ
★K. Yamane, Y. Toda, and R. Morita, "Amplification of ultrashort optical-vortex pulses with programmable topological-charge control."
★Z. Yang, K. Yamane, Y. Toda, R. Morita, "Quasi-real-time Measurement of Orbital Angular Momentum Spectra of Ultra-broadband Optical Vortices from Folk-like Interferograms."

【CLEO-PR & OECC/PS 2013】日本・京都
★K. Yamane, A. Honda, K. Shigematsu, Y. Toda, and R. Morita, "Programmable Ultrashort Optical-vortex Pulse Generation Using Optical Parametric Amplifi cation and 4-f Configuration."
★M. Suzuki, K. Yamane, Y. Toda, and R. Morita, "Nonlinear Coupling Between Radially- And Azimuthally-Polarized Modes of Ultrashort Optical Pulses in an Anisotropic Crystal." (Best Student Award受賞)
★Z. Yang, K. Yamane, Y. Toda, R. Morita, "Frequency-resolved Orbital Angular Momentum Spectrum Measurement of Ultra-broadband Optical Vortices."

【Photonic West 2014】アメリカ合衆国・サンフランシスコ
★R. Morita, K. Yamane, Z. Yang, and Y. Toda. "Ultrafast and ultra-broadband optical-vortex pulse generation and characterization." (招待講演)

国内学会発表 (2013年度)

【第74回応用物理学会秋季学術講演会】京田辺市
★塩田,山根,戸田,森田,覚間「高強度かつ広帯域な光渦パルスに適応可能な偏光渦変換器の開発」

【Optics & Photonics Japan 2013 (日本光学会年次学術講演会)】奈良市
★本田,山根,横瀬,重松,戸田,森田「チャープパルス増幅を用いたトポロジカルチャージ可変な高強度超短光渦パルスの発生」
★鈴木,山根,戸田,森田「一軸性結晶内における軸対称偏光ビームの非線型カップリングと空間的に拡張したストークスパラメータによるその理解」

【レーザー学会創立40周年記念学術講演会第34回年次大会講演】北九州市
★森田,山根、戸田「超短光渦パルスの発生・制御・特性測定」

【第61回応用物理学会春季学術講演会】相模原市
★山根,本田,戸田,森田「mJ 級高強度トポロジカルチャージ可変超短光渦パルス発生」
★鈴木、山根、塩田,岡,戸田,森田「円筒座標系を基礎とする拡張ストークスパラメータによる軸対称偏光状態の解析」

2012年度以前の論文

2012

[1] Keisaku Yamane, Yasunori Toda, and Ryuji Morita, "Ultrashort optical-vortex pulse generation in few-cycle regime,"
Optics Express, Vol. 20, Issue 17, pp. 18986-18993 (2012) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
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[2] Kohei Toyoda, Katsuhiko Miyamoto, Nobuyuki Aoki, Ryuji Morita, and Takashige Omatsu, "Using Optical Vortex To Control the Chirality of Twisted Metal Nanostructures,"
Nano Lett., 2012, 12 (7), pp 3645–3649
【ニュースリリース】
「計測情報論研究室の森田 隆二教授らが世界最細のらせん状金属ナノ針作製に成功。米国の学術誌『ナノレターズ』電子版に掲載されました。」
(2012年7月11日, 北海道大学工学院ニュースリリース)

[3] Seiichi Kakuma, and Yasuhiko Katase, "Frequency scanning interferometry immune to length drift using a pair of vertical-cavity surface-emitting laser diodes," Optical Review, Vol. 19, Issue 19, pp. 376-380 (2012)

2010

[1] Takashige Omatsu, Keisuke Chujo, Katsuhiko Miyamoto, Masahito Okida, Kazuki Nakamura, Nobuyuki Aoki, and Ryuji Morita, "Metal microneedle fabrication using twisted light with spin," Optics Express, Vol. 18, Issue 17, pp. 17967-17973 (2010) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
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[2] Y. Toda, S. Honda, and R. Morita, "Dynamics of a paired optical vortex generated by second-harmonic generation," Optics Express, Vol. 18, Issue 17, pp. 17796-17804 (2010) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
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[3] Hamazaki, Junichi, Morita Ryuji, Chujo Keisuke, Kobayashi Yusuke. Tanda Satoshi. Omatsu Takashige, "Optical-vortex laser ablation," Optics Express, Vol. 18, Issue 3, pp. 2144-2151 (2010) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)
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[4] Seiichi Kakuma, and Yasuhiko Katase, "Resolution improvement in vertical-cavity-surface-emitting-laser diode interferometry based on linear least-squares estimation of phase gradients of phase-locked fringes," Optical Review, Vol. 17, Issue 5, pp. 481-485 (2010)

[5] Seiichi Kakuma, and Kazutoshi Noda, "Practical and Sensitive Measurement of Methane Gas Concentration Using a 1.6μm Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser Diode," Sensors and Materials, Vol. 22, Number 7, pp. 365-375 (2010)

2009

[1] Yu Tokizane, Katsuhiro Shimatake, Yasunori Toda, Kazuhiko Oka, Masakatsu Tsubota, Satoshi Tanda, and Ryuji Morita, "Global evaluation of closed-loop electron dynamics in quasi-one-dimensional conductors using polarization vortices," Optics Express, Vol. 17, Issue 26, pp. 24198-24207 (2009) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)

[2] Y. Ueno, Y. Toda, S. Adachi, R. Morita, and T. Tawara, "Coherent transfer of orbital angular momentum to excitons by optical four-wave mixing," Optics Express, Vol. 17, Issue 22, pp. 20567-20574 (2009) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)

[3] Yu Tokizane, Kazuhiko Oka, and Ryuji Morita, "Supercontinuum optical vortex pulse generation without spatial or topological-charge dispersion," Optics Express, Vol. 17, Issue 17, pp. 14517-14525 (2009) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)

[4] M. Okida, Y. Hayashi, T. Omatsu, J. Hamazaki, R. Morita, "Characterization of 1.06μm optical vortex laser based on a side-pumped Nd:GdVO4 bounce oscillator," Applied Physics B, April 2009, Volume 95, Issue 1, pp 69-73

[5]Yasunori Toda, Koshi Nagaoka, Katsuhiro Shimatake, Ryuji Morita, "Generation and spatiotemporal evolution of optical vortices in femtosecond laser pulses," Electrical Engineering in Japan Volume 167, Issue 4, pages 39–46, June 2009

2008

[1]Junichi Hamazaki, Akira Kawamoto, Ryuji Morita, and Takashige Omatsu, "Direct production of high-power radially polarized output from a side-pumped Nd:YVO4 bounce amplifier using a photonic crystal mirror," Optics Express, Vol. 16, Issue 14, pp. 10762-10768 (2008) (オープンアクセス:誰でも無料で読めます)