2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of terahertz spectroscopic system with compactness and wide frequency range
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25286075
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
縄田 耕二 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 基礎科学特別研究員 (90586405)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光学素子・装置・材料 / 非線形光学 / レーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、非線形結晶を用いた広帯域なテラヘルツ周波数領域において分光測定できる技術を開発することを目的としている。様々な分光測定対象の中にはテラヘルツ波に対して大きな吸収あるいは反射などの損失を有するものもあり、テラヘルツ波分光測定の障害となってきた。そのような物質に対する測定のためには高いシグナルノイズ比を実現するテラヘルツ波技術開発が必要不可欠である。特にシグナルノイズ比の改善には室温下における高効率なテラヘルツ波発生・検出技術の開発が重要と考えている。非線形光学波長変換による室温動作テラヘルツ波発生・検出技術は今後のテラヘルツ応用に対して重要な基盤技術であり、さらなる発展が期待される。
本年度は有機非線形光学結晶を用いた差周波テラヘルツ波発生におけるテラヘルツ波周波数領域の広帯域化を図り、特に低周波領域において、これまでの最小周波数（最長波長）を約１桁改善し、0.3THzからテラヘルツ波発生を実現した。この成果によって広帯域なテラヘルツ波周波数分光特性の測定が可能となった。同一光学系でメカニカルな調整を必要としない周波数可変性を実現しており、ユーザビリティの高いシステムと考えている。また最大周波数は4THzまで連続的に周波数可変であり、結果としてテラヘルツ帯を網羅する3オクターブ以上に渡る広帯域分光測定可能なシステムの構築に成功した。周波数可変帯域は差周波励起光源の波長可変帯域で現在は決まっており、有機非線形光学結晶の位相整合の問題によるものではないため、励起光源の改善により高周波領域をさらに開拓することも可能であることが分かった。
また本研究期間を通して、研究成果の一部を学術論文発表だけでなく3件の特許出願に至ったことからも本研究による技術の高い新規性を示すことができたと考えられる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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