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デュアルコム分光法を用いた偏光計測装置の開発と生体分子計測への応用

Research Project

Project/Area Number 18J21480
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Optical engineering, Photon science
Research InstitutionKeio University
Research Fellow 住原 花奈  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords光周波数コム / デュアルコム分光法 / 偏光計測 / 光物性 / 複素屈折率 / デュアルコム分光
Outline of Annual Research Achievements

デュアルコム分光法は、その性能において従来の分光法を凌駕する手法であるとして、注目を集めている。デュアルコム分光法の性能を生かして、物質の性質を調べることができれば、これまでの測定法では観測できなかった現象を発見できるかもしれない。しかしながら、デュアルコム分光法を用いた物性計測手法は確立されていなかった。そこで本研究では、デュアルコム分光法を精密物性計測に応用するための測定手法を確立することを目的とした。今年度は、物質の光学特性を表す複素屈折率と、試料の厚さを精密に求める手法を確立し、さらに発展研究として、偏光計測と融合し、性質が未知の資料に対して手法を適用する予定であった。達成できたのは前者についてのみとなってしまったが、デュアルコム分光法を物性計測に応用するという研究テーマにおいて、最も基本的な大きな役割を果たすことができた。
本年度は、具体的には、10時間程度と長時間に及ぶ膨大なデータの解析を行った。その結果、デュアルコム分光法の光源の性能・安定性を生かした積算が見事にうまく機能し、位相差スペクトルの絶対値を決めることに成功した。屈折率については10のマイナス5乗程度、また試料の厚さについては1.5 nm程度とかなりの精度で求めることに成功した。
本内容を採用期間中において国際会議で発表し、論文化するのは間に合わなかったが、本成果は国際会議(CLEO 2021)に採択済みである。そのことからも大きなインパクトがある成果だと考えられる。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(7 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Polarization-sensitive dual-comb spectroscopy with an electro-optic modulator for determination of anisotropic optical responses of materials2019

    • Author(s)
      Kana A. Sumihara, Sho Okubo, Kenichi Oguchi, Makoto Okano, Hajime Inaba, and Shinichi Watanabe
    • Journal Title

      Opt. Express

      Volume: 27 Pages: 35141-35165

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 物性計測に向けた電気光学変調器を用いた偏光デュアルコム分光法の開発2019

    • Author(s)
      住原花奈
    • Organizer
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of polarization-sensitive dual-comb spectroscopy for anisotropic materials2019

    • Author(s)
      Kana A. Sumihara
    • Organizer
      2019 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] デュアルコム分光法による複素屈折率の異方性計測2019

    • Author(s)
      住原 花奈
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] デュアルコム分光法を用いた偏光計測装置の高速化2018

    • Author(s)
      住原 花奈
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of polarization-sensitive dual-comb spectroscopy2018

    • Author(s)
      Kana Sumihara
    • Organizer
      Keio Symposium on Microresonator Frequency Comb
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学測定装置、光学測定方法、及び光学測定プログラム2020

    • Inventor(s)
      住原花奈、岡野真人、渡邉紳一、稲場肇、大久保章
    • Industrial Property Rights Holder
      住原花奈、岡野真人、渡邉紳一、稲場肇、大久保章
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-059885
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2022-03-04  

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