2019 Fiscal Year Annual Research Report
電気光学変調光周波数コムを用いたリアルタイム計測装置の開発
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19H02156
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
西川 正 東京電機大学, 工学部, 教授 (20374069)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石澤 淳 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主任研究員 (30393797)
日達 研一 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 主任研究員 (60564276) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | デュアルコム分光 / リアルタイム計測 / 光周波コム / 電気光学変調光周波数コム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザー間の位相同期を必要とせずにレーザーの専門家でなくても手軽に扱え、ロバストでフィールド環境でも利用可能な、１台のフリーランニング連続発振半導体レーザーと多段の電気光学変調器を用いた光ファイバー結合ベースの新たなデュアルコムリアルタイム計測装置の研究開発を目的とする。初年度は、我々が考案したシングルショット計測でデュアルコム分光の補間を自動的に行う手法の高精度化に向けて、モード間の自動補間を行なった際に境目でデーターの重複が生じてきれいにスペクトルを繋げなかった問題点を解消する為の計測データー処理方法の見直し及び補間時の波長の絶対精度を保証する為にPID制御機能付き高精度波長計を用いたレーザー波長スキャン手法を導入し実際にアセチレンガスの吸収線スペクトルの自動補間計測を実施してその動作確認に成功した。また、高非線形ファイバーを用いた自己位相変調効果によりEOMコムのスペクトル巾を拡大し計測スペクトル領域の広帯域化を実現する事を目指し、自己位相変調効果を高める為のEOMコム光源から発生する光の短パルス化を実施した。計算機シミュレーションで最適な分散補償用ファイバー長の最適値を計算し、その結果を元にした実験で1.13psの短パルス化を実現した。シミュレーションではさらに、市販で入手可能な分散値が異なる３種類の非線形ファイバーを用いた際に得られるスペクトルのファイバー長依存性を計算する事で、広帯域光発生に最適な非線形ファイバーの分散値及びその長さを明らかにした。次年年度にはこの計算で得られた結果を元に実際に非線形ファイバーを導入して実験を行い、EOMコム光源のスペクトル幅を広げて、計測スペクトル領域の拡大を図る予定である。さらに、計測制度の劣化に繋がるEOMコム光源の位相雑音に対する系の分散依値依存性を調べ、分散調整がノイズ低減に対して重要になる事を明らかにする事が出来た。
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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
まだ精度そのものには問題があり見直しも必要であるが、自動補間法の最適化を目指した新たなスキャン手法とデーター処理方法の見直し、高精度波長計を用いた計測精度向上手法の原理実証、高非線形ファイバーを用いた広帯域化に向けたEOMコム光源の短パルス化を達成し、次年度研究計画に繋げる事が出来た為。
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| Strategy for Future Research Activity |
波長確度の向上の為に高精度波長計を用いてその測定値を元に半導体レーザー駆動電流をPID制御することでレーザー波長を定量的にスキャンする事により波長確度を高める提案手法のデモを行いその原理実証には成功したが、レーザー波長を正確にスキャンする事が出来なかった。本年度はPIDパラメーターの見直しに取り組んで高精度な自動補間が出来るように改善を図る。また、EOMコム光源の短パルス化に成功したので、非線形ファイバーを導入してEOMコム光源のスペクトル幅を拡大し、計測波長領域の広帯域化を実現する。
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