2021 Fiscal Year Annual Research Report
光渦を利用した極限精度の波面センシングに関する研究
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19K22137
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
村上 尚史 北海道大学, 工学研究院, 講師 (80450188)
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2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 波面センシング / 補償光学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、極限精度の光波面センシングの実現を目指し、光渦コロナグラフという天文観測技術を応用した計測法を提案することである。光渦コロナグラフとは、系外惑星（太陽以外の恒星を公転する惑星）探査のために提案された観測技術であり、光渦（らせん状の波面をもつ光）の性質を利用することで、観測の障害となるまぶしい恒星光を除去する技術である。光渦コロナグラフは原理上、恒星光が平面波であれば完全に除去することができる。しかしながら、波面にわずかでも揺らぎがあると、惑星探査の障害となるスペックル状の残留光が現れてしまう。提案する手法は、光渦コロナグラフの特性を活かすことで、被測定波面の平面波成分を除去し、揺らぎ成分を高感度に計測することを目指す技術である。
2019年度は主に、理想化された状況における揺らぎ計測の計算機シミュレーションを実施し、波面復元ソフトウェア作成などを実施した。2020年度は、室内実証試験に着手するとともに、現実的な状況（測定における絞りサイズの影響、平面波成分の推定法の検討など）における波面復元のシミュレーションなどを実施した。
これを受けて2021年度の主な研究実績の概要は、以下の通りである。これまでは、波面の位相揺らぎのみを想定した研究を進めてきたが、振幅揺らぎも存在すると波面復元ができなくなるという課題が生じた。これを解決するため、他のコロナグラフデバイスを導入したデータ解析の可能性を示した。実際にコロナグラフデバイスを試作し、その基礎的な動作試験までを実施した。また、揺らぎ成分を計測するため、2020年度より継続して自己コヒーレンスカメラ法の開発を実施し、極めて小さなtilt誤差を高感度に計測するための試験を行った。
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Research Products
(5 results)
