2022 Fiscal Year Research-status Report
テラヘルツ波発生に用いるレーザーカオス光のモードの同時性
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20K04629
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| Research Institution | Fukui University of Technology |
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Principal Investigator |
桑島 史欣 福井工業大学, 工学部, 准教授 (30342554)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷 正彦 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (00346181)
原口 雅宣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20198906)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | レーザーカオス / THz波 / プラズモンアンテナ / 非線形 / カオス超越性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カリフォルニア大学の装置を用い、レーザーカオス光を用いた場合のレーザーの光スペクトルとダウンコンバートする系によるRFスペクトルの相関を求めた。ダウンコンバートする系は、逓倍気による９０GHｚ付近の信号（変更可能）と、レーザーの縦モード間（45GHz程度、今回はさらに隣の90GHz程度を用いた）の光ビートの差周波を1GHz程度に調整し。プラズモン光伝導アンテナ中で、混合することでRF信号にダウンコンバートし、観測した。その結果、掃引に数秒かかる光スペクトルの状況と、RF信号の状況が矛盾なく一致することが明らかとなった。すなわち、モードが時定数0.1msのオーダーまでカオス光では、同時に発振していることを明らかにした。一方通常の連続波半導体レーザーでは、間欠的なモードホップによりモード間の状態が安定せず、光ビートが不安定になることを明確にした。
光スペクトルアナライザーの分解能は、5GHz程度であり、縦モード間隔には5GHz程度の誤差を含む。ダウンコンバートする系では、RFスペクトルアナライザーの分機能で分解能が決まるため、10MHz程度の分解能が容易に得られる、そのため、将来の高分解能受信機の基礎研究ともなっている。
また福井工大に同様の系を構築するための部品の購入は終えた。今年度この装置を構築する。
プラズモンアンテナも、櫛の部分、ボータイの部分などの、各パーツの試作は行った。また各部分における露光条件や、アニール条件、現像の条件などの最適条件出しも途中まで行った。今後さらに最適条件出しを行う。その後、全体のアンテナの試作機の構築を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナのため。
また、購入部品の高騰のため、購入に時間がかかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
福井工大にダウンコンバートする系を構築する。その後、閾値付近までカオス光の状況を低下させ、安定性を見ることで、カオス超越性の実証を行う。
また、数値計算も行い最適条件を見出す。
プラズモンアンテナについても試作機を製造する。
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| Causes of Carryover |
研究期間を延長したため。
旅費、光学部品などの消耗品に使用予定
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[Presentation] High Stability of Optical Beats in Laser Chaos2022
Author(s)
Fumiyoshi Kuwashima, Mona Jarrahi, Semih Cakmakyapan,, Osamu Morikawa, Takuya Shirao, Kazuyuki Iwao, Kazuyoshi Kurihara, Hideaki Kitahara, Takeshi Furuya, Kemji Wada, Makoto Nakajima,AND Masahiko Tani
Organizer
2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2022)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Stable optical beats in laser chaos for THz wave2022
Author(s)
Fumiyoshi Kuwashima, Mona Jarrahi, Semih Cakmakyapan,, Osamu Morikawa, Takuya Shirao, Kazuyuki Iwao, Kazuyoshi Kurihara, Hideaki Kitahara, Takeshi Furuya, Kemji Wada, Makoto Nakajima,AND Masahiko Tani,
Organizer
Comference of Lasers and Electro-Optics Pacific Rim 2022
Int'l Joint Research
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