論文 - 渡邉　紳一

Measurement of elliptically-polarized E-field waveforms in mid infrared range by electro-optic sampling

Oguchi K., Kurihara T., Fischer M., Watanabe S., Brida D.

Optics InfoBase Conference Papers （Optics InfoBase Conference Papers）  Part F125-JSAP 2018 2018年

共著,  ISSN  9784863486942

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© 2018 OSA - The Optical Society. All rights reserved. Electro-optic sampling (EOS) is a technique widely used to measure electric field waveform in ultra-broadband frequency range from terahertz (THz), mid- (MIR) [1], and near infrared (NIR) [2]. Since EOS signal depends on the relative orientations between probe, THz and crystal axis, the modulation of EOS signal upon crystal rotation provides polarization information of the infrared pulses [3, 4]. This so-called polarization-sensitive (PS-) EOS has an advantage that no additional polarization optics such as wire-grid polarizer is needed to measure polarization. In this talk we extend PS-EOS for the first time to the MIR region, wherein fruitful application possibilities such as vibrational circular dichroism [5] are expected.

Polarization-sensitive electro-optic sampling in mid infrared region

小口 研一, 栗原 貴之, Fischer Marco, 渡邉 紳一, Brida Daniele

日本物理学会講演概要集 （一般社団法人 日本物理学会）  73 （ 0 ） 990 - 990 2018年

共著

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磁気光学測定を用いたNiFe細線における光誘起スピン波伝播の観測

新井 陽介, 柴田 浩章, 岡野 真人, 渡邉 紳一

日本物理学会講演概要集 （一般社団法人 日本物理学会）  73 （ 0 ） 1052 - 1052 2018年

共著

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Anisotropic percolation conduction in elastomer-carbon black composites investigated by polarization-sensitive terahertz time-domain spectroscopy

M. Okano, M. Fujii, and S. Watanabe

Appl. Phys. Lett. （AMER INST PHYSICS）  111 （ 22 ） 221902 2017年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0003-6951

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高分子-カーボン複合材料の異方的電気伝導特性をテラヘルツ分光を用いて計測し、パーコレーション伝導の観点から議論した。

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Internal triaxial strain imaging of visibly opaque black rubbers with terahertz polarization spectroscopy

A. Moriwaki, M. Okano, S. Watanabe

APL Photonics 2 （ 10 ） 106101 2017年09月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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テラヘルツ分光を用いて黒色ゴム内部の定量的な歪みイメージングに成功した。

Retrieving the undistorted terahertz time-domain electric-field vector from the electro-optic effect

K. Oguchi, M. Okano, S. Watanabe

J. Opt. Soc. Am. B 34 （ 9 ） 1946 - 1956 2017年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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電気光学結晶の対称性を利用して、テラヘルツ電磁波のベクトル波形を正確に抽出するアルゴリズムを考案し、実験検証した。

Controlled terahertz birefringence in stretched poly(lactic acid) films investigated by terahertz time-domain spectroscopy and wide-angle X-ray scattering

H. Iwasaki, M. Nakamura, N. Komatsubara, M. Okano, M. Nakasako, H. Sato, and S. Watanabe

J. Phys. Chem. B （AMER CHEMICAL SOC）  121 （ 28 ） 6951 - 6957 2017年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  1520-6106

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テラヘルツ分光法を用いて高分子ポリ乳酸薄膜試料の光学異方性を観察し、X線回折実験と比較して議論した。

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Detailed study of transient anomalous electric field vector focused by parabolic mirror

Shibata Kazunori, Uemoto Mitsuharu, Takai Mayuko, Watanabe Shinichi

Journal of Optics （IOP PUBLISHING LTD）  19 （ 3 ）  2017年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  2040-8978

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テラヘルツ光を放物面鏡で集光した時の光電場ベクトルの時空間分布に対する理論的な解析を行った。

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Magneto-optic Kerr effect CCD imaging with polarization modulation technique

S. Nakayama, M. Okano, Y. Nozaki, and S. Watanabe

AIP Advances （AMER INST PHYSICS）  7 （ 5 ） 056802 2017年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  2158-3226

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CCDカメラを用いた磁気光学カー効果イメージング装置を開発し、試料の複素磁気光学定数を定量的に空間マッピング計測することに成功した。

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Anisotropic optical response of optically opaque elastomers with conductive fillers as revealed by terahertz polarization spectroscopy

M. Okano and S. Watanabe

Scientific Reports （NATURE PUBLISHING GROUP）  6   39079 2016年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  2045-2322

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カーボン複合材料である黒色ゴム物質の異方的なテラヘルツ光学応答を発見し、延伸に伴う誘電率変化を複合物質モデルで解釈するすることに成功した。

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Polarization-sensitive dual-comb spectroscopy

K. A. Sumihara, S. Okubo, M. Okano, H. Inaba, and S. Watanabe

Journal of the Optical Society of America B （OPTICAL SOC AMER）  34 （ 1 ） 154 - 159 2016年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0740-3224

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デュアルコム分光法と回転検光子法を組み合わせることによって、高精度な周波数分解能と偏光分解能を併せ持つ新しい分光計測手法を発明し、実験検証した。

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Spatial polarization variation in terahertz electromagnetic wave focused by off-axis parabolic mirror.

渡邉 紳一

Applied Physics Express （IOP PUBLISHING LTD）  9 （ 5 ） 052206 2016年04月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  1882-0778

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We have investigated the spatial distribution of the polarization state of a terahertz electromagnetic wave focused by an off-axis parabolic mirror (OPM) in the focal plane. We employed polarization-resolved terahertz time-domain spectroscopy and found that a steep spatial variation in the polarization state appears slightly distant from the focus when a linearly polarized terahertz wave is focused. The spatial variation includes an abrupt change in the polarization state (states change between circular and linear polarizations) within a wavelength. The observed phenomena are confirmed by numerical calculations and are shown to be intrinsic to the reflection from the OPM. (C) 2016 The Japan Society of Applied Physics

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Polarization-sensitive electro-optic detection of terahertz wave using three different types of crystal symmetry: Toward broadband polarization spectroscopy.

K. Oguchi, H. Iwasaki, M. Okano, and S. Watanabe

Applied Physics Letters （AMER INST PHYSICS）  108 （ 1 ） 011105 2016年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0003-6951

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ガリウムセレン(GaSe)結晶を用いた新たな偏光計測手法を発明し、中赤外領域の偏光分光計測への端緒を開いた。

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テラヘルツ分光法による高分子ポリ乳酸の光学異方性の研究

岩崎 穂積, 岡野 真人, 小松原 望, 中村 円香, 森脇 淳仁, 佐藤 春実, 渡邉 紳一

日本物理学会講演概要集 （一般社団法人 日本物理学会）  71   1354 - 1354 2016年

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<p>テラヘルツ周波数領域には高分子特有の振動モードが存在しており、テラヘルツ光を用いた高分子材料の物性測定に、注目が集まっている。我々は高分子ポリ乳酸薄膜を延伸することで、ポリ乳酸に複屈折が生じることを発見した。また、複屈折の延伸率依存性をテラヘルツ帯の回転検光子型偏光計で調べた。さらにテラヘルツ時間領域分光法を用いて、延伸ポリ乳酸薄膜の複素屈折率が持つ偏光依存性を調べた。</p>

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Birefringent properties of poly-lactic acid at terahertz range

Hotsumi Iwasaki, Makoto Okano, Nozomu Komatsubara, Madoka Nakamura, Atsuto Moriwaki, Harumi Sato, Shinichi Watanabe

2016 41ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFRARED, MILLIMETER, AND TERAHERTZ WAVES (IRMMW-THZ) （IEEE）  2016年

査読有り,  ISSN  2162-2027

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We report on a drawing-ratio dependence of the refractive index difference between the two optic axes (Delta n) of poly lactic acid films in terahertz frequency range. We found that Delta n can be controlled in a range of 0-0.04 by changing the drawing ratio. The result shows that we can design a terahertz wave plate with arbitral retardation, which will be useful for establishing polymer-based terahertz optical component with low cost and easy implementation in mass production.

テラヘルツ周波数領域における導電性添加物を含むエラストマーの光学異方性

岡野 真人, 渡邉 紳一

日本物理学会講演概要集 （一般社団法人 日本物理学会）  71   1437 - 1437 2016年

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<p>今回、我々は可視光から赤外光領域に至るまで不透明な導電性添加物を含んだゴムに対してテラヘルツ偏光測定を行い、大きな光学異方性を観測した。誘電関数の異方性はMaxwell-Granett理論によってよく記述され、導電性添加物の誘電関数の異方性がゴム全体の異方性の起源であることを明らかにした。この結果は、テラヘルツ領域における二元混合物の光学応答の好例であり、また実用性も高い重要な成果である。</p>

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21pPSA-58 CCD カメラを用いたNiFe薄膜構造の磁気光学カ-効果の定量的測定

中山 智, 岡野 真人, 能崎 幸雄, 渡邉 紳一

日本物理学会講演概要集 （一般社団法人日本物理学会）  71   1617 - 1617 2016年

ISSN  2189-079X

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Intrinsic formation of electromagnetic divergence and rotation by parabolic focusing

K. Shibata, M. Takai, M. Uemoto, and S. Watanabe

Physical Review A （AMER PHYSICAL SOC）  92 （ 5 ） 053806 2015年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  1050-2947

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A linearly polarized electromagnetic wave is found to form divergent and rotation fields after focused by an off-axis parabolic mirror. These distributions are generated within a subwavelength scale around the focus and at times when the electric field at the focus vanishes. We theoretically and experimentally show that not only the direction but also the structure of the distributions varies with the incident polarization. In addition, the distributions move in one direction with a phase velocity faster than the speed of light.

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24aCN-8 強磁性体磁気渦構造への高強度テラヘルツ光パルス照射実験

曽澤 将昇, 立崎 武弘, Ropagnol Xavier, Razavipour Hadi, 尾崎 恒之, Cooke David, 能崎 幸雄, 渡邉 紳一

日本物理学会講演概要集 （一般社団法人日本物理学会）  70   1625 - 1625 2015年

ISSN  2189-079X

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Polarization detection of terahertz radiation via the electro-optic effect using zinc-blende crystal symmetry

K. Oguchi, N. Yasumatsu, and S. Watanabe

Journal of the Optical Society of America B （OPTICAL SOC AMER）  31 （ 12 ） 3170 - 3180 2014年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0740-3224

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We provide a frequency-domain picture of the electro-optic (EO) detection of elliptically polarized terahertz radiation utilizing the crystal angle dependence of the EO effect using zinc blende crystal symmetry. In contrast to EO detection of a linearly polarized terahertz pulse, the measured EO signal would not be a replica of the terahertz pulse, even though the phase-matching condition is completely fulfilled. However, the rotation of the EO crystal reduces the complexity, and the ellipticity and the angle of rotation of each frequency component of the elliptically polarized terahertz pulse can be determined irrespective of what kind of zinc blende crystals are used for the EO detection. We experimentally show that the ellipticity and angle of rotation are reproducibly obtained by using three different crystals with different thicknesses and compositions. Direct detection of the elliptically polarized terahertz radiation enables us to precisely determine the optical axis and retardation of a quartz crystal using the Poincare sphere representation of the state of polarization. (C) 2014 Optical Society of America

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