金属ナノ構造の近接場増強効果および表面プラズモン・ポラリトン(SPP)伝播をフェムト秒レーザ技術と組み合わせることで、究極的な時間域と空間域の局在化が実現できる。これらの超高速プラズモンパルスは、プラズモン応答関数が得られれば励起フェムト秒レーザパルス波形整形により決定論的に制御可能である。そこで、周波数干渉走査型近接場顕微計測、相互相関暗視野イメージ計測を開発し、金ナノ構造上の局在プラズモン、プラズモン導波路のSPPパルス伝播、金テーパチップにおけるSPPナノ集光について広帯域応答関数を計測し、その応答関数に基づいたフェムト秒レーザパルス整形によってプラズモンパルスの時空間制御性を実証した。
When combining metal nanostructures supporting near-field enhancement and surface plasmon polariton (SPP) transport with ultrafast laser technologies, one can demonstrate ultimate spatiotemporal confinement of optical fields. These plasmons can be deterministically controlled by pulse shaping excitation femtosecond laser pulses based on their response functions. In this study, a spectral interferometer with scanning near-field microscopy and a cross-correlation dark-field imaging microscopy were developed to obtain plasmon response functions for local plasmon pulses excited on Au nanostructures, SPP pulse propagation in an Au plasmon waveguide, and SPP pulse nano-focusing on an Au tapered tip. Then, spatiotemporal controllability of ultrashort plasmon pulses excited by pulse shaped femtosecond laser pulses was demonstrated.

研究種目 : 基盤研究(B)
研究期間 : 2011～2013
課題番号 : 23360036
研究分野 : 工学
科研費の分科・細目 : 応用物理学・工学基礎 応用光学・量子光工学