「光渦」の発生には空間変調器や螺旋位相板を用いるのが一般的ですが、レーザー出力や発振波長やパルス幅は素子の損傷閾値や設計波長や波長帯域によって大きく制限されます。
われわれは、卓越したレーザー技術と非線形波長変換技術を駆使して、紫外から中赤外の波長域、CWからフェムト秒に至る時間領域で高出力に「光渦」を発生させることを目的としています。
「光渦」励起光パラメトリック発振器(中赤外「光渦」レーザー)を提案し、2-12mの波長域で0.1mJを超える「光渦」の発生に成功しています。また、発生した「光渦」のキラリティー制御も可能にしました。
「光渦」が持つ「軌道角運動量」の大きさはトポロジカルチャージと呼ばれる量子数で大きさが特徴づけられますが、中赤外「光渦」レーザーでは、非整数のトポロジカルチャージを持つ非整数「光渦」という非常にユニークな「光渦」も発生します。