2002 Fiscal Year Annual Research Report

フォトニクス技術による超広帯域サブミリ波ヘテロダイン観測法の開発

Research Project

Project/Area Number	12354001
Research Institution	National Astronomical Observatory
Principal Investigator	石黒正人国立天文台, 電波天文学研究系, 教授 (40023684)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松尾宏国立天文台, 天文機器開発実験センター, 助教授 (90192749) 野口卓国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (90237826) 関本裕太郎国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (70262152) 伊藤弘 NTTフォトニクス研究所, 主幹研究員上田暁俊国立天文台, 電波天文学研究系, 助手 (30332159)
Keywords	ALMA / フォトニックローカル / 電波天文学 / UTC-PD
Research Abstract	本研究では、電波干渉計で用いるための局部発振器の開発を行っている。従来は、ガン発振器(80GHz程度)を源発振とし、それの逓倍波を電波望遠鏡の局部発振信暑として、使用してきた。しかし、この方式では受信機内部に多くの機器を入れる必要が勘る、比帯域幅が取れない、等の欠点がある。次期干渉計計画ALMAの観測周波数は、30〜950GHzであり、この周波数域を10の受信機で観測する。従って、局部発振器には、コンパクトかつ広比帯域である事が要求される。我々のグループでは、局部発振信号を2台のレーザーの差周波に載せ、アンテナへ供給する方法(フォトニックローカル)を提案している。今年度における研究の成果を挙げる。 (1)超伝導受信機を使用し、ガンダイオードとフォトニックローカル発生信号の比較を行った。この比較のおいて雑音温度22Kでガンダイオード、フォトニックローカル両者に性能差は確認されなかった。 (2)フォトニックローカルは80Kに冷却して使用される。従って、作成したフォトニックローカルの冷却を行なった。冷却に伴う光学系のずれのため精密な計測のは至っていないが、冷却した状態でも動作可能である事を確認した。 (3)NTT未来ねっと研究所で周波数可変位相安定レーザーを開発した。 (4)NTT未来ねっと研究所で開発をしたレーザーを用いてフォトミクサを駆動し、国立天文台野辺山の45m電波望遠鏡で天体観測を行い、フォトミクサが十分に天体観測に使用可能である事を示した。 (5)NRAOのフォトニック開発グループとファイバーでレーザーを安定に長距離伝送するための、ファイバー長制御実験を、絶対周波数安定化レーザーを用いて行った。 (6)350GHzフォトニックローカルを試作し、発生信号を確認した。 (7)100GHzフォトミクサ出力を増幅し逓倍器へ入力し、500GHz受信機を駆動した。100GHzのGunn出力を逓倍した場合と同じレベルで受信機を駆動可能である感触を得た。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] A.Ueda, T.Noguchi et al.: "W-band waveguide photomixer using a uni-traveling-carrier photodiode with 2mW output"IEEE MTT Transactions. 5月号(印刷中). (2003)
[Publications] A.Hirata, T.Nagatsuma et al.: "Output power measurement of photonic millimeter-wave and sub-millimeter-wave emitter at 100-800 GHz"Electron Lett.. 38. 799-780 (2002)
[Publications] 野口卓, 上田暁俊他: "フォトミキシングを利用した100GHz帯ミリ波発振器"電子情報通信学会技術報告・11月マイクロ波研究会. 11月. 51-56 (2002)
[Publications] T.Yamamoto et al.: "270-360 GHz tunable beat signal light generator for photonic local oscillator"Electron.Lett.. 38. 795-797 (2002)
[Publications] T.Noguchi, A.Ueda, et al.: "Millimeter Wave Generation Using A Uni-Traveling-Carrier Photodiode"Proc.13^<th> Int.Symp.Space Terahertz Technology. (印刷中). (2003)
[Publications] 野口卓: "ALMA(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計)計画における光技術"応用物理学会, 量子エレクトロニクス研究会. 1月. 10-11 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

フォトニクス技術による超広帯域サブミリ波ヘテロダイン観測法の開発

Principal Investigator

石黒 正人 国立天文台, 電波天文学研究系, 教授 (40023684)

Research Products

[Publications] A.Ueda, T.Noguchi et al.: "W-band waveguide photomixer using a uni-traveling-carrier photodiode with 2mW output"IEEE MTT Transactions. 5月号(印刷中). (2003)

[Publications] A.Hirata, T.Nagatsuma et al.: "Output power measurement of photonic millimeter-wave and sub-millimeter-wave emitter at 100-800 GHz"Electron Lett.. 38. 799-780 (2002)

[Publications] 野口 卓, 上田 暁俊 他: "フォトミキシングを利用した100GHz帯ミリ波発振器"電子情報通信学会技術報告・11月マイクロ波研究会. 11月. 51-56 (2002)

[Publications] T.Yamamoto et al.: "270-360 GHz tunable beat signal light generator for photonic local oscillator"Electron.Lett.. 38. 795-797 (2002)

[Publications] T.Noguchi, A.Ueda, et al.: "Millimeter Wave Generation Using A Uni-Traveling-Carrier Photodiode"Proc.13^<th> Int.Symp.Space Terahertz Technology. (印刷中). (2003)

[Publications] 野口 卓: "ALMA(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計)計画における光技術"応用物理学会, 量子エレクトロニクス研究会. 1月. 10-11 (2002)

石黒正人国立天文台, 電波天文学研究系, 教授 (40023684)

[Publications] 野口卓, 上田暁俊他: "フォトミキシングを利用した100GHz帯ミリ波発振器"電子情報通信学会技術報告・11月マイクロ波研究会. 11月. 51-56 (2002)

[Publications] 野口卓: "ALMA(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計)計画における光技術"応用物理学会, 量子エレクトロニクス研究会. 1月. 10-11 (2002)