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特殊な空間分布を持った光ビームであるベッセルビームとラゲール・ガウスビームについて解説する。前者は非回折で長距離伝搬が可能であることが特長であり、後者は軌道角運動量や量子情報の担い手として注目を集めている。

ベッセルビームは「微小な集光スポットを長い伝播距離にわたって維持できる特性」すなわち「深い焦点深度」を有する。マイクロドリル加工を例として、ベッセルビームの微細加工への有用性を紹介する。

ベッセルビームの加速器への応用について述べる。これはプラズマを使わない実用的レーザー加速方式である。この特徴は加速勾配が高くとれる事である。この事により、高エネルギーの小型加速器が考えられ、これは今後広範な分野で発展すると期待される。

本稿では、側面励起型固体レーザーが示す高次熱光学効果を利用した新しい「光渦」発生法を紹介する。位相変調素子を一切必要としないので10Wを超える高出力光渦が簡単に発生できる。また、光渦の応用例として多重光渦による光マニピュレーションに関する実験結果を紹介する。

一様な直線偏光をラジアル偏光と呼ばれるビーム断面内で偏光の向きの分布を持つ光や、一様な直線偏光だがその向きが回転した光へと変換する、偏光モード変換器の開発と、これを用いた顕微観測について解説する。

軌道角運動量を持つラゲールガウスビームが臨界角付近で誘電体界面に入射すると、反射光と透過光の強度分布は入射光から大きく変形する。反射光の分布は横方向に偏るが、これを角運動量保存則、および、螺旋状波面の界面への入射、の2通りの考え方で説明する。

筆者らは、マイクロ部品の幾何特性や幾何公差をナノメートルオーダの精度で測定評価できるナノCMMのキーデバイスとして、光放射圧制御円運動を利用した新たな円運動型マイクロプローブについて、位置および法線検出の基本原理とその特性について紹介する。

回転体側のデータを、LEDとPDを用いて光学式に非接触で静止側のPCに入力するシステムを作成した。静止側では、受信データをUSBポート経由でPCに入力できるよう改良したので、殆どすべてのPCに適用できる。伝送レート8385data/sを達成している。