光CT装置のための光周波数コム発生に関する研究

Research Project

Project/Area Number	13750042
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Applied optics/Quantum optical engineering
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	興梠元伸東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10251662)
Project Period (FY)	2001 – 2002
Project Status	Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help	¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000) Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000) Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords	光周波数コム発生 / 光CT装置 / 高周波数変調 / 光周波数コム / 光CT / 光パルス
Research Abstract	光CT装置に適した光周波数コム発生の検討を行った。それによると、深度方向の測定ダイナミックレンジを例えばLとすると、変調周波数の最適値はfm=光速度/2Lとなることがわかった。これより大きいとダイナミックレンジはL以下となり、これより小さいと、分解能一定の条件でSN比が劣化する。ところが、生体観測を行う場合Lの値は数mm程度であり、それに適するfmの値は20GHz以上が望まれる。しかしながら、従来の光周波数コム発生器の変調周波数は数GHzであり、適していなかった。そこで光CT装置に適した光周波数コム発生のために、光周波数コム発生器の変調周波数の高周波数化をおこなった。光周波数コム発生用の結晶の再設計をおこない、従来より断面積が半分の結晶を作成した。と同時に、新規設計のマイクロ波共振器を製作し、この結晶を搭載した。この結果、およそ30GHz程度まで、マイクロ波の共振モードを確認した。さらに、結晶内部を伝搬するマイクロ波と光の速度整合を得るために、マイクロ波共振器の空洞サイズを調整した。結果、20GHzで変調可能な光周波数コム発生器を作成した。これにより変調周波数が20GHzと高周波数でありながら、従来と同様な光コム発生に成功した。生体観測を行うに適した光コム発生のめどがついた。これからはスペクトル形状のフラット化、及び変換効率の向上をめざし、光コム発生器に光フィルタを搭載することの実現を目指す。