Improvement of measurement accuracy of weak measurement through novel polarimeter based on polarization interference and machine learning
| Project/Area Number |
23K19118
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0302:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 雅人 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (70883552)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 偏光光学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、量子力学の測定原理の一つである弱測定を応用しさらにAI技術の一つである機械学習を取り入れた新手法による新規偏光計を開発し、その背後にある物理を理論・実験の両面から明らかにすることを目標としている。機械学習・弱測定はそれぞれレーザーの分野では精密測定に利用されているが、機械学習と弱測定の両方を活用する研究は本研究が初めてであり、光科学・光工学の発展に寄与できると考える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、吸収異方性を有する液晶材料を用いた偏光回折格子の基礎検討を行った。また、新規偏光計実験系の構築を進めた。
計画当初は液晶型偏光回折格子と呼ばれる円偏光分離機能を有した偏光光学素子を新規偏光計のキーコンポーネントとして用いることを考えていた。交付決定後、実験系で使用する偏光光学素子を再検討する過程において、吸収異方性を有する液晶材料を用いた偏光回折格子の場合、ローレンツ群ベリー位相が光波に付与され、測定精度をさらに高精度化できる可能性があることに気づき、その基礎検討を行った。結果としては、液晶型偏光回折格子では一様なローレンツ群ベリー位相が付与され測定精度の高精度化には寄与しないことが明らかとなったものの、その一方で、吸収異方性を有する液晶材料を用いたとしても偏光回折格子の円偏光分離機能が維持されることを新たに見出すことができた。
新規偏光計実験系の構築では、光学部品の選定に予想よりも時間がかかってしまったことと自動回転ステージの不具合が重なり2023年度中の完了ができなかった。しかしながら、機械学習の学習用データ収集に不可欠である、新規偏光計の自動測定の制御プログラムに関しては、産業用カメラを制御し画像を取得する部分に関しては2023年度内に完成している。残りの自動回転ステージの制御部分が追記できれば新規偏光計の自動測定ができるようになり、機械学習を行うために必要な学習データの取得が開始できるところにある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験系で使用する光学部品の選定に予想よりも時間がかかってしまった点と自動回転ステージの不具合も重なり実験系の構築に遅れが生じてしまっている。
このため、方針を変更し、2023年度は実験系で使用する偏光光学素子を再検討する過程で生じた発想である、吸収異方性を有する液晶材料を用いた偏光回折格子の基礎検討を主軸に研究を進めることとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
吸収異方性を有する液晶材料を用いた偏光回折格子についての論文執筆をし投稿を行う。
実験系については、2024年度の早期に完成させ、新規偏光計のデモンストレーション実験を完了させる。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
