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フォトニクス技術による超広帯域サブミリ波ヘテロダイン観測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12354001
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 天文学
研究機関国立天文台

研究代表者

石黒 正人  国立天文台, 電波天文学研究系, 教授 (40023684)

研究分担者 関本 裕太郎  国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (70262152)
野口 卓  国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (90237826)
松尾 宏  国立天文台, 天文機器開発センター, 助教授 (90192749)
上田 暁俊  国立天文台, 電波天文学研究系, 助手 (30332159)
盛岡 敏夫  NTT(株)未来ねっと研究所, フォトニックトランスポートネットワーク研究部, 主幹研究員
伊藤 弘  NTTフォトニクス研究所, 主幹研究員
石橋 忠夫  NEL(株), フォトニクス商品技術第一開発部, 技術部長
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
46,860千円 (直接経費: 41,100千円、間接経費: 5,760千円)
2002年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2001年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2000年度: 21,900千円 (直接経費: 21,900千円)
キーワードフォトニックローカル / レーザー / フォトミクサ / UTC-PD / 宇宙電波 / ヘテロダイン / サブミリ波 / ミリ波 / ALMA / 電波天文学 / LMSA
研究概要

2色のレーザーの差周波より生ずるビート信号を、宇宙電波観測における、ヘテロダイン用ローカル信号として使用するための、フォトミクサを開発した。光ビート信号を電気信号に変換する素子として、NTTフォトニクス研究所において開発を行った、ユニトラベリングキャリヤフォトダイオード(UTC-PD)を使用した。この素子を、発生した電気信号を効率よく空間に取り出すために設計作成したミクサブロックへ装荷し、フォトミクサとした。開発したフォトミクサの信号発生周波数は100~350GHzである。発生出力は100GHzにおいて≦2mWであり、これは諸外国の結果にくらべ2桁近く高出力である。従来、ヘテロダインのローカルとして使用されているガンダイオードとの強度雑音比較において、ガンダイオードとフォトミクサ発生信号間では、有意な差は確認されなかった。開発を行った、高出力、低雑音フォトミクサを使用し、天体観測を行った。アンテナ及び電波受信機は、野辺山宇宙電波観測所の45m望遠鏡を使用した。W51(CS J=2-1)の観測のおいて、ガンダイオードによる観測と遜色のない、観測結果を得ることに成功した。フォトミクサを駆動するための光源は、NTTみらいネット研究所において開発をした、位相安定化光源を使用した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (18件)

  • [雑誌論文] W-band waveguide photomixer using a uni-traveling-carrier photodiode with 2mW output.2003

    • 著者名/発表者名
      A.Ueda, T.Noguchi, et al
    • 雑誌名

      IEEE MTT Transactions 5

      ページ: 1455-1455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultra-Low Noise Photonic Local Oscillator at 100GHz2003

    • 著者名/発表者名
      A.Ueda, T.Noguchi, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 6B

    • NAID

      10011260252

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The First Radioastronomical Observation with Photonic Local Oscillator2003

    • 著者名/発表者名
      S.Takano, A.Ueda, et al.
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 8

    • NAID

      10023927795

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] W-band waveguide photomixer using a uni-traveling-carrier photodiode with 2mW output2003

    • 著者名/発表者名
      A.Ueda, T.Noguchi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE MTT Transactions 51,5

      ページ: 1455-1455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultra-Low Noise Photonic Local Os cillator at 100GHz2003

    • 著者名/発表者名
      A.Ueda, T.Noguchi, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 42, 6B

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The First Radioastronomical Observation with Photonic Local Oscillator2003

    • 著者名/発表者名
      S.Takano, A.Ueda, et al.
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 55,8

    • NAID

      10023927795

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Output power measurement of photonic millimeter-wave and sub-millimeter-wave emitter at 100-800GHz2002

    • 著者名/発表者名
      A.Hirata, T.Nagatsuma, et al
    • 雑誌名

      Electron. Lett 38

      ページ: 799-799

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 270-360 GHz tunable beat signal light generator for photonic local oscillator2002

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto, et al
    • 雑誌名

      Electron.Lett. 38

      ページ: 795-795

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 270-360GHz tunable beat signal light generator for photonic local oscillator2002

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto, et al
    • 雑誌名

      Electron.Lett. 38

      ページ: 795-795

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Output power measurement of photonic millimeter-wave and sub-millimeter-wave emitter at 100-800 GHz2002

    • 著者名/発表者名
      A.Hirata, T.Nagatsuma, et al
    • 雑誌名

      Electron. Lett 38

      ページ: 799-799

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] アンデス巨大電波望遠鏡ALMAと光技術2001

    • 著者名/発表者名
      上田暁俊・石黒正人
    • 雑誌名

      光学 30・8

      ページ: 499-499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Ueda, T.Noguchi et al.: "W-band waveguide photomixer using a uni-traveling-carrier photodiode with 2mW output"IEEE MTT Transactions. 5月号(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Hirata, T.Nagatsuma et al.: "Output power measurement of photonic millimeter-wave and sub-millimeter-wave emitter at 100-800 GHz"Electron Lett.. 38. 799-780 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 野口 卓, 上田 暁俊 他: "フォトミキシングを利用した100GHz帯ミリ波発振器"電子情報通信学会技術報告・11月マイクロ波研究会. 11月. 51-56 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamamoto et al.: "270-360 GHz tunable beat signal light generator for photonic local oscillator"Electron.Lett.. 38. 795-797 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Noguchi, A.Ueda, et al.: "Millimeter Wave Generation Using A Uni-Traveling-Carrier Photodiode"Proc.13^<th> Int.Symp.Space Terahertz Technology. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 野口 卓: "ALMA(アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計)計画における光技術"応用物理学会, 量子エレクトロニクス研究会. 1月. 10-11 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 上田暁俊, 石黒正人: "アンデス巨大電波望遠鏡ALMAと光技術"光学. 30・8. 499-503 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ueda, T.Noguchi et al.: "Development of Photonic Local Oscillator on W-band Waveguide"AP-RASC01, conference digest. 386 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishibashi, S.Kodama et al.: "Ultrahigh speed applications of Uni-Traveling-Carrier Photodiodes"Proc.8^<th> International Workshop on Femtosecond Technology. 54-57 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sekimoto, T.Sakai, et al.: "A 350GHz SIS Receiver on the Nobeyama 10m Submillimeter Telescope"PASJ. 53. 951-958 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Noguchi, A.Ueda, et al.: "Millimeter Wave Generation Using A Uni-Traveling-Carrier Photodiode"Proc.12^<th> Int.Symp.Space Terahertz Technology. 73-80 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Noguchi, H.Maezawa, et al.: "Nb-Based SIS Mixer in the 800GHz Band"IEEE Trans.Appl.Supercond. 11. 167-170 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 上田暁俊,石黒正人: "新世紀の電波天文学"光学. 30・8. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sekimoto,S.Yamamoto et al: "The Mt.Fuji subumillimeter-wave telescope"Review of Scientific Instruments. 71. 2895-2907 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 関本裕太郎,立松健一,山本智: "富士山頂サブミリ波望遠鏡とその遠隔制御システム"計測と制御. 39. 405 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sekimoto,T.Sakai et al.: "A Plan of Receiver developments for ASTE/LMSA"ALMA memo. 315. 1-17 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuo,S.Ariyoshi et.Al.: "Development of Submillimeter-wave Camera for Atacama Submillimeter Telescope Experiment"IEEE Trans.Applied Supercond.in press. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hasegawa,N.Ukita,H.Matsuo, et.al.: "Millimeter Continuum Observations of Parent Comets of Meteor Storms"AJ. 119. 417-418 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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