| Project/Area Number |
21K04930
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
Hasegawa Taro 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (80289305)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 光周波数コム / 高分解能分光 / ヘテロダイン分光 / コム直接分光 / 二重共鳴スペクトル / 高速偏光変調 |
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| Outline of Research at the Start |
周波数コム(以後コム)を直接分光の光源とするレーザー分光法は、広帯域・高精度・高速な赤外分光法である。本研究では、これらの特徴に加え、さらに「高分解能」の特徴を兼ね備えた分光法の確立を目指す。高分解能な分光法により、従来は測定できなかった共鳴する光周波数の範囲が非常に狭い気体分子の吸収を高速に観測することができ、共鳴する光の周波数の精密測定が可能となる。
本研究では、環境リモートセンシングを目指したメタン分子の高速高分解能分光を行う。また、高い分解能を維持したまま広帯域化する分光法を開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The laser spectroscopy method utilizing an optical frequency comb directly as the light source (hereafter referred to as "direct comb spectroscopy") is a broadband, high-precision, and high-speed infrared spectroscopy technique. In this study, in addition to these features, direct comb spectroscopy with the characteristic of "high resolution" is developed.
To achieve high resolution in direct comb spectroscopy, we developed an optical frequency comb with very narrow mode spacing. On the other hand, for high-speed measurements, optical frequency combs with high repetition frequencies are also required. In this study, a new interleaving method is developed, and a simpler harmonic mode synchronization method to obtain equivalent optical frequency combs has been developed as well.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では波長分解能が非常に高い赤外線分光法へつながる基本的な手法や光源の開発に成功した。この成果により、従来と比較して高速かつ精密な赤外線分光が可能となる。
赤外線分光は大気中の温室効果ガス(メタンなど)の定量的評価に有用である。本研究の成果を大気中のリモートセンシングに応用すれば、例えば温室効果ガスの密度だけでなく、温度・圧力・同位体比などの網羅的な情報が得られる可能性がある。また、将来においては、詳細な分光情報が未知の他の複雑な分子(フロン・環境ホルモン・カーボンフラーレンなど)の分光情報を網羅的に得ることも可能になる。
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