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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Spectrograph based on frequency-variable multi-GHz-comb

Research Project

Project/Area Number 26286057
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

黒川 隆志  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (40302913)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 塩田 達俊  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10376858)
田中 洋介  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20283343)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords光周波数コム / 分光
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,光パルス整形により合成した高繰り返し(12.5GHz)パルスから,広帯域なマルチギガヘルツコムを発生し,このコムの全てのモードを一括してkHz精度で周波数シフトする技術開発する.周波数可変な広帯域コム光源を分光系と組み合わせ,広帯域性と高分解能を併せ持つ近赤外域分光技術を新たに開拓する.
初年度(H26年度)は,パルス整形に基づく独自のマルチGHzコムの発生技術により,コムの一括周波数シフトを実現するための技術の確立など,要素技術の性能向上を進めた.さらに高非線形ファイバについても検討を進め、周波数帯域が約60 nm,コム周波数間隔12.5 GHzのコム光を発生し,このコムの周波数掃引に成功した.
2年目(H27年度)は,分光系と組み合わせてコム分光への応用検討をおこなった.可変な周波数コム光を光スペクトラムアナライザに入射し,分光応用の原理確認をおこなった.周波数掃引したコムをHCNガス(10 Torr)に透過して分光をおこなった.その結果,1525~1565 nmに渉って,約50本の吸収線を分解能90 MHzで測定することができた.
最終年度(H28年度)は,高非線形ファイバを改良して,モード間隔12.5 GHzの1100-1700 nmに及ぶコムを生成することに成功した.また全域で3.5-16.5 GHzの周波数シフトを確認でき,モード間隔以上の波長掃引に成功した.この周波数可変なコム光を回折格子分光系に入射して分光実験をおこなった.測定用試料としてファプリペローフィルタ(FPF:FSR:12.5 GHz、フィネス:約200)を用いた.その結果,FPFの透過スペクトルの測定に成功し,半値幅が約60 MHz,FSRの変動は1 MHz以下であることを確認することができた.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Differential processing for frequency chirp measurement using optical pulse synthesizer2017

    • Author(s)
      Ken Kashiwagi, Satoshi Seki, Hiroyuki Tsuda, Hirokazu Takenouchi, Takashi Kurokawa
    • Journal Title

      Optics Communications

      Volume: 387 Pages: 135-140

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2016.11.054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct generation of 12.5-GHz-spaced optical frequency comb with ultrabroad coverage in near-infrared region by cascaded fiber configuration2016

    • Author(s)
      Ken Kashiwagi, Takashi Kurokawa, Yasushi Okuyama, Takahiro Mori, Yosuke Tanaka, Yoshinori Yamamoto, and Masaaki Hirano
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 24 Pages: 8120-8131

    • DOI

      10.1364/OE.24.008120

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 系外惑星探査のためのレーザー周波数コム光源の開発2016

    • Author(s)
      黒川隆志
    • Journal Title

      応用物理

      Volume: 85 Pages: 1032-1036

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 12.5-GHz-spaced laser frequency comb covering Y, J, and H bands for Infrared Doppler instrument2016

    • Author(s)
      T. Kokubo, T. Mori, T. Kurokawa, K. Kashiwagi, Y. Tanaka, T. Kotani, J. Nishikawa, and M. Tamura
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: 9912 Pages: 99121R1-99121R6

    • DOI

      10.1117/12.2232221

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 波長可変な広帯域コムの生成と精密分光への応用2017

    • Author(s)
      郡場 元太,小久保宰,森貴宏,田中 洋介, 黒川 隆志,塩田達俊,柏木謙
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県,横浜市)
    • Year and Date
      2017-03-17
  • [Presentation] 近赤外ドップラー装置の偏光特性と偏波解消器の開発2017

    • Author(s)
      小久保, 森, 黒川, 田中, 小谷, 西川, 田村
    • Organizer
      日本天文学会2017春季年会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県,福岡市)
    • Year and Date
      2017-03-17
  • [Presentation] 12.5-GHz-spaced laser frequency comb covering over 100 THz and frequency shift of all individual lines for calibration of infrared Doppler instrument2016

    • Author(s)
      Takahiro Mori, Tsukasa Kokubo, Takashi Kurokawa, Yosuke Tanaka, Ken Kashiwagi, Takayuki Kotani, Jun Nishikawa, Motohide Tamura
    • Organizer
      2016IEEE Photonics Conference
    • Place of Presentation
      Waikoloa, Hawaii
    • Year and Date
      2016-10-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-resolution spectroscopy using a frequency-variable comb light source2016

    • Author(s)
      Hiroaki Sugimoto, Mitsutaka Ito, Motohiro Koriba, Satoshi Seki, Tatsutoshi Shioda, Yosuke Tanaka, Ken Kashiwagi, Takashi Kurokawa
    • Organizer
      2016 IEEE Photonics Conference
    • Place of Presentation
      Waikoloa, Hawaii
    • Year and Date
      2016-10-03
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fiber mode scrambler experiments for the Subaru Infrared Doppler Instrument (IRD)2016

    • Author(s)
      M. Ishizuka ; T. Kotani ; J. Nishikawa ; M. Tamura ; T. Kurokawa ; T. Mori ; T. Kokubo
    • Organizer
      SPIE Advances in Optical and Mechanical Technologies for Telescopes and Instrumentation II
    • Place of Presentation
      Edinburgh, United Kingdom
    • Year and Date
      2016-06-26
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Astronomy in Focus2016

    • Author(s)
      J. Nishikawa, M. Oya, N. Murakami, M. Tamura, T. Kurokawa, Y. Tanaka, T. Kotani
    • Total Pages
      509 (担当ページ 213)
    • Publisher
      Cambridge Univ. Press

URL: 

Published: 2018-01-16  

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