| 研究課題/領域番号 |
14350070
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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 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
明田川 正人 (2003-2004) 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (10231854)
高田 孝次 (2002) 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80126474)
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| 研究分担者 |
柳 和久 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80108216)
明田川 正人 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (10231854)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
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| キーワード | 光共振器 / 共鳴 / ピコメートル / トレーサビリティ / 走査型トンネル顕微鏡(STM) / 原始間力顕微鏡(AFM) / 結晶格子 / 原子間力顕微鏡(AFM) |
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| 研究概要 |
本研究は、ナノテクノロジを支援するため、メートル定義に直結するピコメートル分解能の測長法の開発を目指すものである。高フィネスの光共振器の共鳴を利用して、共振器長の変化を基準周波数安定化レーザ(長さ標準)とのビート信号の周波数変化として捉え、この校正・検証を結晶格子の格子間隔で行うものである。以下の事項を行った。
(1)光共振器・測定システムの試作
光共振器・測定装置の設計を行った。共振器の片方のミラーを高剛性の平行ばね型ステージに載せ、その駆動にはピエゾアクチュエータを採用した。フィネスが100〜400と1000の共振器ミラーを採用した。共鳴光を発する光源として周波数可変半導体レーザを採用した。共振器ミラーの共鳴情報をロックイン検出で得るためのマイクロ波ミキサ、マイクロ波フィルタから成る回路を試作した。ビート信号を得、記録する回路・ソフトウェアを開発した。
(2)光共振器共鳴フィードバック実験
上記で試作したシステムを用い、半導体レーザの周波数を光共振器の共鳴周波数に一致させるフィードバック回路・ソフトウェアを試作した。また、このとき光共振器の一端をピエゾアクチュエータで動かし、共振器長変化に伴う共鳴周波数のシフトを、基準レーザとのビート信号で捉え、レーザ干渉測長機などとの変位測定と比較した。0.1ナノメートル程度の分解能が得られること確認した。
(3)超高フィネス光共振器の設計
フィネスが5000程度となる光共振器を設計した。0.03ナノメートルの分解能を期待している。
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