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パルス励起手法と直交偏光子法を組み合わせたチップスケール原子発振器の特性改善

研究課題

研究課題/領域番号 14J06442
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 計測工学
研究機関首都大学東京

研究代表者

矢野 雄一郎  首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードチップスケール原子時計 / パルス励起 / 直交偏光子 / CPT / 原子発振器 / ファラデー効果
研究実績の概要

直交偏光子法とパルス励起を組み合わせた方法による周波数安定度の改善効果を評価することを目的としたが,周波数基準の不調,設備停電による機器故障に対応するために時間を要したため,提案方法の安定度評価までは至らなかった.そのため,今年度では提案法に関した要素技術の開発と実証までを行った.期間前半では,2015 International frequency control symposium, Denver, Coloradoに参加し, “Estimation of the light shift in Ramsey-Coherent Population Trapping”と題して発表を行った.この研究は,CPT-パルス励起におけるライトシフトに関して報告している.数値計算と代数の両面から検討し,それらの比較によって,ライトシフトの見積式が得られることを明らかにした.期間後半では,パルス励起の位相に着目したゼーマンシフト低減方法を考案した.この方法は時間発展中(パルスオフ時間中)に位相差を設けることで,CPTパルス励起の検出に必要な静磁場強度を抑えることが可能となる.実際に,パルス励起による実証実験を行い,ゼーマンシフトを抑えられることを確認した.直交偏光子法と組み合わせた提案法においても,同様の低減効果が得られることが分かり,位相差によるゼーマンシフト低減法の有効性を確かめた.この方法は,冷却型の原子発振器などにも非常に有効であるため,今後,研究成果を報告する予定である.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Estimation of the light shift in Ramsey-Coherent Population Trapping2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yano, Shigeyoshi Goka,Masatoshi Kajita
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Frequency Control Symposium

      巻: 2015 ページ: 162-166

    • DOI

      10.1109/fcs.2015.7138814

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CPT pulse excitation method based on VCSEL current modulation for miniature atomic clocks2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ide, Shigeyoshi Goka, Yuichiro Yano
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Frequency Control Symposium

      巻: 2015 ページ: 167-170

    • DOI

      10.1109/fcs.2015.7138815

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Contrast Coherent Population Trapping Based on Crossed Polarizers Method2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yano, Shigeyoshi Goka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control

      巻: 61 号: 12 ページ: 1953-1960

    • DOI

      10.1109/tuffc.2014.006623

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical and experimental investigation of the light shift in Ramsey coherent population trapping2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yano, Wujie Gao, Shigeyoshi Goka, Masatoshi Kajita
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 90 号: 1 ページ: 031826-031826

    • DOI

      10.1103/physreva.90.013826

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-step pulse observation for Raman–Ramsey coherent population trapping atomic clocks2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yano, Shigeyoshi Goka, Masatoshi Kajita
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 8 号: 1 ページ: 012801-012801

    • DOI

      10.7567/apex.8.012801

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 二段パルス励起によるCPT-Ramsey 共鳴のコントラスト改善2015

    • 著者名/発表者名
      矢野 雄一郎,五箇 繁善,梶田 雅稔
    • 学会等名
      電気学会 電子回路研究会
    • 発表場所
      情報通信研究機構 本部 国際会議室
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of the light shift in Ramsey- Coherent Population Trapping2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yano, Shigeyoshi Goka, Masatoshi Kajita
    • 学会等名
      2015 IEEE International frequency control symposium
    • 発表場所
      アメリカ合衆国 コロラド州 デンバー
    • 年月日
      2015-04-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of the light shift in Ramsey-Coherent Population Trapping2015

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yano, Shigeyoshi Goka,Masatoshi Kajita
    • 学会等名
      2015 Joint conference of the IEEE International frequency control symposium & European frequency and time forum
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 年月日
      2015-04-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CPT pulse excitation method based on VCSEL current modulation for miniature atomic clocks2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ide, Shigeyoshi Goka, Yuichiro Yano
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Frequency Control Symposium
    • 発表場所
      Denver, Colorado, USA
    • 年月日
      2015-04-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Λ型3準位系におけるRamsey-CPT共鳴のACシュタルクシフト2014

    • 著者名/発表者名
      矢野 雄一郎, 五箇 繁善, 梶田 雅稔
    • 学会等名
      応用物理学会 秋季学術大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 直交偏光子法とパルス励起を組み合わせた高コントラストCPT 共鳴の検討2014

    • 著者名/発表者名
      矢野雄一郎,五箇繁善
    • 学会等名
      精密周波数の発生と高精度分配のための次世代技術調査専門委員会
    • 発表場所
      日本電波工業 千歳
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CSAC に適したVCSEL の直接変調によるCPT パルス励起2014

    • 著者名/発表者名
      井出 拓美, 五箇 繁善, 矢野 雄一郎
    • 学会等名
      精密周波数の発生と高精度分配のための次世代技術調査専門委員会
    • 発表場所
      日本電波工業 千歳
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CPT パルス励起におけるライトシフトの数値計算法2014

    • 著者名/発表者名
      矢野 雄一郎, 五箇 繁善, 梶田 雅稔
    • 学会等名
      電気学会C 部門大会
    • 発表場所
      島根大学 松江キャンパス
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigation on Light shift in CPT-Ramsey Resonance for Compact Atomic Clocks2014

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yano, Wujie Gao, Shigeyoshi Goka, Masatoshi Kajita
    • 学会等名
      2014 IEEE International frequency control symposium
    • 発表場所
      台湾 台北
    • 年月日
      2014-05-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] CPT共鳴発生方法,CPT共鳴検出方法,CPT共鳴発生装置,原子発振器,磁気センサ2016

    • 発明者名
      五箇 繁善,矢野 雄一郎,井出 拓美
    • 権利者名
      五箇 繁善,矢野 雄一郎,井出 拓美
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-03-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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