Development of a highly sensitive dual EO sampling and its application to single-shot THz spectroscopy

• Project/Area Number: 25K01692
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 谷 正彦 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (00346181)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古屋 岳 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 講師 (20401953)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2026: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2025: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: テラヘルツ / 電気光学サンプリング / シングルショット / ヘテロダイン検出 / 位相整合

Outline of Research at the Start

本研究は，ヘテロダインEOサンプリングのTHz波検出感度を向上させるとともに，THz波の波形歪みを補正する技術を研究開発し，その技術を単一ショットベースのTHz分光イメージングに応用することを目的とする。THz波検出感度の向上には偏光フィルタリング法と金属導波路による超集束効果を併用する。波形歪みの補正法として，通常のEOサンプリングとヘテロダインEOサンプリングが互いに位相が90度ずれたTHz波成分を検出することを利用し，２つの手法で同時測定を行うデュアルEOサンプリングを開発する。高感度デュアルEOサンプリングを用いて高SNRの単一ショットTHz波バーストイメージングを実証する。