2018 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 |
高繰返し光パルスに光共振器を適用した方法で発生過程の効率を高める技術を開発し、目的に応じ必要な光子対を集中的 に高効率発生できる高フィデリティ”に寄与する量子光源の開発を目的とし、H30年度計画の取り組みにて下記の実績を得た。
１．自然パラメトリック下方変換（SPDC）の非線形過程による光子プロセスに係る基礎特性の取得と適用：前年度にの高繰返し型連続発生モ ード同期レーザー（パルス幅：1.5 ps、繰返し：80 MHz）をベースとして構築し発生した400nm光にて非線形光学結晶（LBO）を結晶単体によるシングルパス配置にて励起実験を実施し、結晶長とビーム集束条件に対する SPDC過程による利得とペア光子発生に係る量子課程の効率の依存性に関して基礎特性を取得した。これらの特性を基とし、カップリングを含むミラー構成と最適フィネスを算出して励起用共振器の設計を行った。
２．パラメトリック過程励起用共振器の開発： 取得した基礎特性を基に目指している高強度励起 SPDC 過程のための波長 400nm に関する光共振器を構築した。共振器内に非線形結晶と光子対ビーム取り出しと共振器複合化を視野に入れたダイクロイックミラーを用いている。パワーを有効に入射させるためビーム断面分布を共振器の空間モード分布に組合せレンズ光学系で整合させると同時に入射ミ ラー反射率の選択を行い最適なフィネス動作（インピーダンス整合に相当）とした。量子光検出・処理系として開発した低雑音で微弱光検出計にて発生光子の干渉計測を行った。
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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
システム構築に向けて、工学系および媒質系の基礎特性を把握しシステム構築に向けたノウハウの蓄積と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 |
H３０年度は前年度の実績を基にし目標達成に向けた具体的な技術及び課題の解決へ向けた取り組みを行っている。概ね順調に進捗しており、H３１年度は、3年計画の最終年であり、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完成と検証に向けた技術開発を進める。
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| Causes of Carryover |
次年度システム評価の機器関係の整備のために翌年度分と合わせて使用予定である。今年度の予定物品の一部については研究室の既存の機器や素子を転用することで対応し、次年度使用額とした。
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