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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Coherent Spectroscopic Methods using Dual-Comb

Research Project

Project/Area Number 17K14322
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

浅原 彰文  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (00770091)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywords光コム / デュアルコム分光 / 超高速分光 / コヒーレント分光 / 光波制御
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,デュアルコム光源(位相同期された2台の光コム)を用いたコヒーレント分光法という新計測法の確立を目的として行った.デュアルコム分光法は,これまで主に精密分子分光や精密距離測定などで用いられてきたが,光コムの特長である高いコヒーレント制御性を従来の適用範囲を越えて積極的に活用することで,コヒーレント光コム分光という新たな応用可能性の創出・開拓を目指した.
初年度(H29年度)は,デュアルコム光源のコヒーレント制御法に関して,制御方式の検討および基礎特性評価を進めた.本コヒーレント制御は,オフセット周波数fceoと繰り返し周波数frepという2つの周波数を精密操作することで行った.このときfceo, frepの値に対して任意の関係性を与えることで,多彩なコヒーレント変調法が実現可能なことを見出した.特に「オフセット周波数差Δfceoの積極的活用によるデュアルコムパルスの相対CEP操作」という概念は,広範な応用が見込まれる重要な知見獲得であった.原理実証実験として,光コムによって偏光制御を行う「偏光変調デュアルコム分光法」や横モード制御を可能にする「光渦コム」の技術開発等を行った.
最終年度(H30年度)は,初年度に得られたΔfceo制御性の知見に関して,特に偏光制御技術としての発展性に焦点を当てて研究を遂行した.一例としては,開発した偏光デュアルコム分光法に対して複屈折材料Nd:YVO4結晶を測定試料として実際に適用し,光コム周波数パラメータによって偏光変調されたデュアルコム分光データの取得に成功した.その他,偏光デュアルコム分光の磁性材料への新規適用や,光渦を用いたコヒーレント分光法の開発等に関して成果を得た.
以上,本研究課題によって,精密な周波数基準という従来の光コムの捉え方を大きく越えて,新たなコヒーレント光波制御技術としての応用可能性を幅広く提示した.

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Coherent Spatiotemporal Phase Control by Combining Optical Frequency Combs and Optical Vortices2018

    • Author(s)
      Akifumi Asahara, Satoru Shoji, Ken-ichi Kondo, Yue Wang, and Kaoru Minoshima
    • Journal Title

      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO:2018) OSA Technical Digest (online)

      Volume: - Pages: 1-2

    • DOI

      10.1364/CLEO_SI.2018.STu4P.3

  • [Journal Article] Spatially scanning dual-comb spectroscopy for precise measurement of refractive index and thickness profiles of solids2018

    • Author(s)
      Yue Wang, Akifumi Asahara, Ken-ichi Kondo, and Kaoru Minoshima
    • Journal Title

      CLEO Pacific Rim Conference 2018 OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2018)

      Volume: - Pages: 1-2

    • DOI

      10.1364/CLEOPR.2018.W4F.7

  • [Journal Article] Scan-less confocal phase imaging based on dual-comb microscopy2018

    • Author(s)
      E. Hase, T. Minamikawa, T. Mizuno, S. Miyamoto, R. Ichikawa, Y.-D. Hsieh, K. Shibuya, K. Sato, Y. Nakajima, A. Asahara, K. Minoshima, Y. Mizutani, T. Iwata, H. Yamamoto, T. Yasui
    • Journal Title

      Optica

      Volume: 5 Pages: 634-643

    • DOI

      10.1364/OPTICA.5.000634

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Metrological Applications Using Coherent Controllability of Optical Combs2018

    • Author(s)
      A. Asahara, K. Minoshima
    • Organizer
      LSC2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Coherent spatiotemporal phase control by combining optical frequency combs and optical vortices2018

    • Author(s)
      Akifumi Asahara, Satoru Shoji, Ken-ichi Kondo, Yue Wang, and Kaoru Minoshima
    • Organizer
      CLEO:2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coherent control and interferometric detection of lateral beam profile by use of dual-optical vortex comb2018

    • Author(s)
      A. Asahara, S. Shoji, K. Kondo, Y. Wang, and K. Minoshima
    • Organizer
      Ultrafast Phenomena: 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] デュアルコム偏光分光による光学物性評価2018

    • Author(s)
      浅原 彰文,白川 正之, 王 月,徳永 英司,美濃島 薫
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] デュアル光渦コム分光による角度軸情報の精密干渉計測2018

    • Author(s)
      浅原 彰文,王 月,美濃島 薫
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 光コムによる時間領域コヒーレント分光2018

    • Author(s)
      浅原 彰文,美濃島 薫
    • Organizer
      OPJ2018
    • Invited
  • [Presentation] 光コムと光渦を組み合わせた時空間干渉計測2018

    • Author(s)
      浅原 彰文,美濃島 薫
    • Organizer
      東北大電気通信研究所 共同プロジェクト研究会
  • [Presentation] デュアルコム分光法の磁気光学特性評価への適用拡大2018

    • Author(s)
      浅原 彰文,足立 拓斗,小田切 雄介,白川 正之,王 月,石橋 爾子, 波多野 智,徳永 英司,美濃島 薫
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
  • [Presentation] 光コムによる多彩な精密位相制御と固体分光応用2018

    • Author(s)
      浅原 彰文,美濃島 薫
    • Organizer
      光波シンセシス研究グループ研究会「光の絶対位相制御と分光計測・物質操作への応用」
  • [Presentation] 軌道角運動量分解デュアル光渦コム分光法の開発2018

    • Author(s)
      浅原 彰文,足立 拓斗,王 月,美濃島 薫
    • Organizer
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • Invited
  • [Remarks] 美濃島研究室ホームページ

    • URL

      http://www.femto-comb.es.uec.ac.jp/

  • [Remarks] 浅原彰文 大学研究者ホームページ

    • URL

      http://kjk.office.uec.ac.jp/Profiles/70/0006961/profile.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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