2020 Fiscal Year Annual Research Report
地球環境計測に適した高出力中赤外マルチパルスレーザの研究
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19K15471
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
青木 誠 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所リモートセンシング研究室, 研究員 (40744652)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 差分吸収ライダー / ライダー / 光リモートセンシング / パルスレーザ / Tm,Ho:YLF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、目に優しく高出力な2ミクロン帯中赤外マルチパルスレーザと、複数波長を高精度に制御する技術を組み合わせて、マルチ気象データ（風、水蒸気、温度、大気微量成分等）を広範囲かつ高精度に観測可能な、次世代の光リモートセンシング技術を確立することである。
2ミクロン帯でレーザ発振可能なTm,Ho:YLF媒質を用いて、主発振器出力増幅器（MOPA: Master Oscillator Power Amplifier）を構築、申請者のグループが開発した世界最高出力（7.24W=107 mJ×70 Hz）のQスイッチ動作の伝導冷却Tm,Ho共添加固体レーザを超える10 W級（= 100 mJ × 2 pulse × 50 Hz）のQスイッチ平均出力を実現した。また、開発した高出力マルチパルスMOPAをマルチ気象データ観測に用いるために、Tm,Ho:YLF MOPAのシードレーザの発振波長を、波長制御の基準としている二酸化炭素のR30吸収線（2050.967 nm）から±30 GHz以上の広範囲に渡って長期間安定して制御する手法の開発に成功した。
最終年度には、近年の社会課題である局地的豪雨の高精度予測を実現するために、開発した波長制御手法と2ミクロン帯の高出力パルスレーザ技術を組み合わせた差分吸収ライダーを構築、豪雨の素となる積乱雲発生の重要な指標である風と水蒸気の同時計測を実施した。差分吸収ライダーの観測波長には、風と水蒸気の同時計測に適した2050.550 nmと2051.103 nmを選択、開発したシードレーザの波長制御手法及びパルスレーザへの光注入同期技術を用いてこれを実現した。開発した水蒸気差分吸収ライダーの水蒸気観測性能を検証するために、ラジオゾンデの同期観測を実施、目標観測精度である湿度±10 %以下を達成した。
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Research Products
(5 results)
