2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K05092
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
諸橋 功 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (40470059)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | テラヘルツ / 光コム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、電気光学サンプリング（ＥＯＳ）法を用いたテラヘルツ信号源の周波数安定化を目指しているが、十分な信号対雑音比（ＳＮＲ）と検出帯域が得られていないという問題があった。そこで本年度は、ＥＯＳ測定における検出感度の向上と検出帯域の広帯域化を行った。
ＥＯＳ測定の検出感度は電気光学（ＥＯ）結晶に依存するところが大きいため、まずはＥＯ結晶の選定を行った。各種のＥＯ結晶について、ＥＯＳ測定で重要となるパラメーター（ＥＯ係数、コヒーレンス長、テラヘルツ波に対する吸収係数等）を比較検討した結果、ＺｎＴｅ結晶およびＧａＡｓ結晶の適合性が高いことが明らかになった。それらの結晶を実際のＥＯＳ測定で比較した結果、ＺｎＴｅ結晶が最も高感度であることが明らかになった。
さらに感度を向上させるため、光コム発生器からの光コムを周期分極反転ＬｉＮｂＯ３結晶を用いて、波長を１５５０ｎｍから７７５ｎｍに変換した。これにより、ＥＯＳ測定のＳＮＲが５０ｄＢ程度に向上し、周波数安定化に十分なＳＮＲが得られた。
一方、ＥＯＳ測定の検出帯域は、バランス型光検出器の特性に依存するため、光検出器の最適化を行った。検出帯域とＳＮＲはトレードオフの関係にあるため、検出帯域を適度に設定する必要がある。バランス型光検出器の帯域を８０ＭＨｚとした結果、ＥＯＳ測定の帯域が１００ＭＨｚ以上に向上した。一方で、ＳＮＲが４０ｄＢ程度に劣化したが、テラヘルツ信号源の周波数安定化には十分なＳＮＲであると考えられる。
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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
本年度は、テラヘルツ帯信号源の周波数安定化に必要なＳＮＲを得ること、および１０ＭＨｚ以上の検出帯域を得ることを目標としており、それぞれ十分な結果が得られているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は研究計画通り、空間光学系で構成した電気光学サンプリング法を用いてテラヘルツ帯信号源デバイスの周波数安定化を行う。ここでは主に、１００ＧＨｚ帯ガン発振器を用い、その周波数安定化の実証を目指す。
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