Development of backward terahertz-wave parametric oscillator for boundary photonics bridging the frequency gap between millimeter and optical waves
Project/Area Number |
18H01906
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
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Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
Kouji nawata 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (90586405)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
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Keywords | テラヘルツ波発生 / バックワード光パラメトリック発振 / カスケード過程 / 光注入 / 非破壊検査 / 非破壊イメージング / テラヘルツ / 非線形波長変換 / 周期分極反転ニオブ酸リチウム結晶 / 非線形光学 / レーザー / 周期分極反転素子 / ミラーレス発振 / 波長可変 / カスケード / テラヘルツ波 / センシング / 分光装置 / ニオブ酸リチウム結晶 / モードホップ・フリー / 高出力 / テラフォトニクス / ミリ波 |
Outline of Final Research Achievements |
We investigated backward terahertz-wave parametric oscillation (BW-TPO) and demonstrated efficient THz-wave generation via cascading wavelength conversion. The comprehensive analysis of input-output characteristics of BW-TPO showed the issues on high oscillation threshold intensity and its photon-conversion efficiency. We applied injection-seeding to BW-TPO for an idler wave to achieve threshold reduction and efficient photon-conversion, resulting demonstration of cascaded BW-TPO. As a result, output THz-wave energy enhanced over 100 times from previous results, corresponding to high-peak power over 100 W at the frequency of 0.3 THz.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
サブテラヘルツ波は、様々な物質を透過する電波的な特徴とレーザー光のように直進する光波的な特徴を併せ持つため、外から見ることができない内部を非破壊に検査する電磁波として期待されている。本研究の後進波テラヘルツ波パラメトリック発振器は小型で機械的に安定であり、これまで難しかった実験室外でのテラヘルツ波非破壊検査に適した特徴を有している。本成果は、インフラメンテナンス検査など社会の安全安心につながる非破壊検査応用に資すると考えられる。
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Report
(4 results)
Research Products
(19 results)