講義では、回折光学の基礎と、回折光学を使った応用製品として、Diffractive Optical Element(DOE)レンズ、ロータリーエンコーダや、半導体露光装置を取り上げて、どのように回折光学の利点を生かした製品となっているのか解説頂きました。また、回折光の極端なケースとして、近接場光についてご紹介いただき、実際にこの技術を応用したカメラレンズ、金属ワイヤーの光学素子、カラーフィルター等について詳しく解説頂きました。

実験実習では、講義と関連して、エンコーダーがナノメートルの精度で位置検出できること、ならびに電子回路によって同じ精度で位置を制御できることを実習しました。具体的には、透過型グレーティングから回折した二つの光を同軸にして干渉計を作成し、得られた干渉信号をフォトダイオードで検出しました。グレーティングに取り付けられた圧電素子に電圧を印加して、グレーティングの位置をナノメートル程度動かすことによって、干渉信号が変化することを確認しました。この信号を、差動アンプを用いたフィードバック回路に導入し、自分たちが決めたグレーティング位置から動かないように動作させ、外乱を与えた場合にでも変化しないことを確認しました。

本実習では、「先端光量子アライアンス」ならびに「東京大学工学系研究科附属光量子科学研究センター」にご支援いただき、博士課程学生の三浦 瞬さん、大和田成起さん（東京大学大学院理学系研究科）にティーチングアシスタントとしてお手伝いいただきました。

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