2017 Fiscal Year Research-status Report
複合光共振器による高輝度・高フィデリティな光子対光源の開発
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17K05071
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
渡邊 昌良 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (00175697)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兵頭 政春 金沢大学, 機械工学系, 教授 (30359088)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 量子エレクトロニクス / 量子光学 / レーザー工学 / レーザー制御 / 応用光学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．高強度励起光発生：高繰返しモード同期レーザー（パルス幅：1.5 ps、繰返し：80 MHz、波長：800 nm、出力1.5W）を基本光源とし、非線形結晶と全モード同時共振型のリング型光共振器で、高効率SHGにてSPDC（自然パラメトリック下方変換）励起用の高強度400nmコヒーレント光の発生を行った。非線形結晶として直入射型カット非線形光学結晶LBOを用い、光共振器への光学系のモードマッチングやガウス型ビームのコントロールに関する検討と設計を行った。光共振器の入力効率と非線形結晶内での集束に関する最適化により出力Wクラスを得た。基本光源として研究室の既存設備のモード同期チタンサファイアレーザー装置を用いた。
２．光制御：SHG（第二高調波発生）に伴う結晶内でのウォークオフ歪み補正を行い、光共振器モードへの高いカップリングを確保するため、シリンドリカルレンズと球面レンズによる組合せレンズ系を用いることでビームの評価値であるMスクエア値の向上に関する解析と検討を行った。また、光源としてのシステム全体では、共振器のロックをシーケンシャルに調整する複数の制御系の動作の安定性のためプログラマブルロジックデバイスであるFPGAを用いたデジタル処理系を開発し基本動作の確認を行った。
３．光子数検出系：独立の光源系により400nm励起光をシングルパスの配置で（通常効率での）SPDC過程を行い、量子光検出・処理系に関する開発を進めた。低雑音で微弱光検出する技術として次年度以降の研究開発につなげる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
システム構築に対し、既存設備やノウハウ等の活用を順調に進めることができ、目標課題について概ね達成できていると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
H29年度は目標達成に向けた要素技術及び基本課題の解決へ向けた取り組みとなっている。概ね順調に進捗しており、H３０年度は、3年計画の中間年であり、目標としている量子過程の解析を踏まえた光源システムとしての完成度を上げるための技術開発を進める。
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| Causes of Carryover |
消耗品（光学部品）につき現用品を継続使用したことによる。次年度は更新予定。
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Research Products
(5 results)
