プログラマブル集積フォトニクスを用いた自由空間構造化光の生成

構造化光は、超解像顕微鏡法から撮像、センシング、量子情報処理まで、現代の多くの応用の重要な構成要素である。この強力なツールの利用が拡大し続けているため、振幅、位相、偏光などの光の基本特性の空間的操作を可能にする技術がますます求められている。再構成可能な集積フォトニクスの分野の急速な進歩によって、速度に関して既存のデバイスより優れているだけでなく、設置面積、ロバスト性、変換効率に関しても大きな可能性を有する全く新しいビーム整形手段が可能になっている。今回我々は、多目的プログラマブル集積フォトニックプロセッサーによって、全てが単一入射導波路のみから始まる、さまざまな高次自由空間構造化光ビームを生成し制御する方法を実証する。今回の方法は、光の振幅と位相の分布をサブミリ秒以内に制御するとともに、完全に再構成可能で、可動部品がない。こうした進展は、集積フォトニクスと自由空間構造化光の強みと汎用性を組み合わせる手段をもたらすことで、空間的に調節された光を利用する潜在的な方法、応用、デバイスの範囲を広げる。