2018 Fiscal Year Research-status Report
Lock-in detection beyond the quantum limit based on the delayed interference of squeezed light and optical pulses
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18K18847
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小関 泰之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60437374)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | スクイージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018年度は以下の研究を行った。
1. 提案手法の理論検討：提案手法では局発光とスクイーズド真空場を合波し、一方に遅延を与えた上で合成することで、特定の周波数におけるショット雑音を低減する。本手法を実現するための光学系および超低損失光学素子の選定を進めた。
2. OPA/SHGシミュレータ開発：スクイーズド真空場を発生するための光パラメトリック増幅(optical parametric amplification, OPA)およびOPAのポンプ光を発生するための第2高調波発生(second harmonic generation, SHG)の検討を行うため、パルス励起に対応したOPA/SHGのシミュレータを開発し、特にパルスのチャープや結晶中の群速度不整合などの影響を定量評価できる環境を整備した。
3. OPA/SHG結晶の選定：ピコ秒パルスから高いスクイージングレベルを有するスクイーズド真空場を発生するための結晶の選定を進めた。SHGをバルク周期分極反転結晶、OPAを導波路型周期分極反転結晶とすることとし、発注準備を進めた。
4. 低損失光学系の開発：顕微鏡への応用を狙うための、低損失光学系の開発を進めた。具体的には、アキシコンを用いてビームを整形することで、対物レンズの瞳をまんべんなく埋めるビームパターンが得られることをシミュレーションで見出すとともに、実験で実証した。本成果は英文誌に採択済である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初は2018年度にSHG, OPA実験を行う予定であったが、結晶の選定に予想以上の時間を要し、実験を開始できていない。とはいえその間、シミュレータ開発、低損失光学系の開発を進め、提案手法の実現可能性はより高まったと考えている。2019年度には確実に提案手法の原理確認を行いたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
本提案研究の発展形である、スクイーズド光源を用いる顕微鏡の研究がCRESTでスタートした。この状況を活用し、2019年度のスクイーズド光源の研究を推進する。それにあわせて本提案研究の原理確認実験を行うことで、2019年度中に確実に提案手法の実証を行う。
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