| 研究課題/領域番号 |
11450380
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | (財)レーザー技術総合研究所 |
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研究代表者 |
内田 成明 (内田 茂明) (財)レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 主任研究員 (20260177)
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| 研究分担者 |
OLEG Kotyayev (財)レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 研究員
KOTYAYEV Oleg Institute for laser technology, Researcher, Laser Beaming Team
KOTYAYEV Oleg (財)レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 客員研究員
山中 龍彦 大阪大学, レーザー核融合研究センター, センター長 (80107143)
車 信一郎 財団法人 レーザー技術総合研究所, 理論・シミュレーショングループ, 副主任研究員 (90201475)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
10,600千円 (直接経費: 10,600千円)
2001年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2000年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1999年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | スペース(宇宙)デブリ / 位相共役現象 / 運動量変換効率 / アブレーション / (ブリルアン増強)四光波混合 / ハイパワーレーザー / ターゲット検知、追尾、捕捉 / 光学波面制御 / スペースデブリ / 位相共役光 / レーザー / ブリルアン散乱 / 四光波混合 / 宇宙デブリ / ブリルアン増強4光波混合 / ダイナミックホログラム / 大口径望遠鏡 / 波面歪補償 / 広波長帯域 / 広視野角 / 高増幅率 / 高忠実度 |
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| 研究概要 |
宇宙デブリ問題のなかでもこれまで対策がほとんど施されてこなかった微小デブリに対して高出力レーザーを用いた除去システムを提案し、位相共役光学の現象を用いた基盤技術の特性を明らかにした。レーザーは軌道上に置いた衛星に搭載し、デブリの検出から追尾、照射まで同一の光学系で行うものである。
まずデブリの軌道計算を行い、瞬間的なインパクトが与えられたときにデブリが大気圏へ突入するために必要な初期インパクトの量を求めた。また、レーザーアブレーションと発生運動量の関係(運動量変換効率)より、デブリを大気圏へ送るための必要レーザーエネルギーおよびレーザー衛星の周辺を通過するデブリに対して、距離と通過時間と偏向に必要なエネルギーを求め搭載すべきレーザーの平均パワーも明らかにした。
これらのデータを下に四光波混合による光ビームの波面制御を行い、デブリの検出、追尾、照射の可能性を探った。四光波混合の実験システムを構築し種々の収差を与えたときの波面補償性能を測った。レンズ、非球面、ランダムの各収差に対してもとのビームの90%近い忠実が得られ、本原理の有効性が確かめられた。
非線形媒質として環境に無害とされるカーボンフロリナート(FC72)を用いた。この媒質は高い非線形屈折率を持つが、これが四光波混合スキームにおいて有効に回折格子を保持する時間を求め100MHz程度までの時間応答性を持つことが分かった。
この位相共役技術を利用して実際のデブリ除去システムを構築するため、同心状回折格子を持った凸面鏡をカセグレン型望遠鏡に組み込み、デブリの検出、追尾、照射を行う多機能望遠鏡の機能を提案した。
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