2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high-resolution Raman spectroscopies using dual-comb spectroscopy
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17K14435
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
西山 明子 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員 (00770364)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | デュアルコム分光 / ラマン / 高分解能 / 高感度 / 分子分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究開始時点での目的として、デュアルコム分光法を誘導ラマン型2 重共鳴分光に応用することで、光周波数コムが持つ究極の周波数精度・分解能でのラマン分光を実現し、分子の振動励起状態の詳細な構造を明らかにすることを目指した。また、デュアルコムCARS 分光法の気相分子の高分解能分光への応用を試み、様々な分子に広く適用可能な高分解能ラマン分光システムの開発することを目指した。
デュアルコム分光法は、広波長域スペクトルの同時計測を吸収分光ベースで行うために、一般に測定感度は悪く、この測定感度の制限が、分光システムの応用範囲を制限している。研究開始後、デュアルコム分光法のラマン分光への適用において測定感度が問題となった。そこで、デュアルコム分光法を気相分子の高分解能ラマン分光に適用するために、研究期間内には主に光コム分光法の高感度化の研究を行った。デュアルコム分光法に変調分光法やモードフィルタリング技術を適用し、測定感度の向上を実証した。また、共振器光コム分光法によって、非常に弱い倍音遷移の吸収線を観測することに成功した。この共振器分光法は吸収分光の測定感度を向上させるだけでなく、共振器内での光強度の増大が非線形ラマン分光への応用において利点となる。さらに、非線形ラマン分光法において十分な信号強度を得るため、高強度光周波数コム光源を開発した。
研究代表者の所属変更のため、デュアルコムを用いた高分解能ラマン分光の実現には至らなかったものの、今回得られた成果はデュアルコム分光による高分解能ラマン分光を実現するために有用な手法を与えるものである。
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