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究極的な高次高分散回折格子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13470
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 天文学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

海老塚 昇  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 研究員 (80333300)

研究分担者 山形 豊  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, チームリーダー (70261203)
佐々木 実  豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70282100)
青木 和光  国立天文台, TMT推進室, 准教授 (20321581)
研究協力者 島津 武仁  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授
魚本 幸  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 研究員
梶原 健  豊田工業大学, ナノテクノロジープラットフォーム, 支援員
奥村 俊雄  豊田工業大学, ナノテクノロジープラットフォーム, 支援員
田中 壱  国立天文台, ハワイ観測所, Sr. Resident Astronomer
服部 堯  国立天文台, ハワイ観測所, Sr. Instrumentation Research Specialist
尾崎 忍  国立天文台, TMT推進室, 特任研究員
桐野 宙治  クリスタル光学, 技術開発部長
岡本 隆之  国立研究開発法人理化学研究所, 石橋極微デバイス工学研究室, 専任研究員
細畠 拓也  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 研究員
竹田 真宏  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, テクニカルスタッフⅠ
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードVolume grating / Echelle spectroscopy / 厳密結合波解析(RCWA) / 厳密結合波解析(RCWA)法 / 透過型回折格子 / 高次回折光 / 高分散分光 / 厚い回折格子
研究成果の概要

Quasi-Bragg (QB) 回折格子として機能する高アスペクト比のVolume binary (VB) 回折格子を、シリコンのサイクルエッチング、酸化膜の形成・除去によって試作した。このシリコンのVB回折格子は可視光においても散乱が少ない極めて滑らかな光学面を持つ。
プロトタイプのReflector facet transmission (RFT) 回折格子を鋭角な頂角の回折格子の金型からレプリカ加工した。試作品の回折効率は45~50%程度であった。
30度傾けて切断したQB回折格子をプリズムおよび表面反射ミラーと貼り合わせてQB immersion 回折格子を試作して機能を検証した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Diffraction Gratings for the Latest Visible and Infrared Astronomical Observations2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka, et al.
    • 雑誌名

      日本赤外線学会誌

      巻: 26 (2) ページ: 32-39

    • NAID

      40021084725

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel diffraction gratings for next generation Spectrographs with high spectral dispersion2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka, et al.
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 9912 ページ: 99122Z-99122Z

    • DOI

      10.1117/12.2231949

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diffraction Gratings for the Latest Visible and Infrared Astronomical Observations2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka, et al.
    • 雑誌名

      日本赤外線学会誌

      巻: 26 ページ: 0-0

    • NAID

      40021084725

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 次世代観測装置用の新しい回折格子の開発状況2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka, et al.
    • 学会等名
      木曽広視野サーベイと京都3.8m即時分光によるタイムドメイン天文学の推進
    • 発表場所
      京都大学(京都市左京区)
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Current Status of Novel Gratings for Next Generation Astronomical Instruments III2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka, et al.
    • 学会等名
      Subaru Users' Meeting FY2016
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代天文学観測装置用の新しい回折格子 IV2016

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      第6回 可視赤外線観測装置技術ワークショップ
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹市)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 8.2mすばる望遠鏡および次世代30m望遠鏡: TMT用の新しい高分散回折格子 32016

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      理研シンポジウム:第4回 「光量子工学研究 ―若手・中堅研究者から見た光量子工学の展開―」
    • 発表場所
      理化学研究所(和光市)
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ファイバ分光器、平面導波路用の新しい回折格子2016

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      コンテンポラリオプティクス研究会
    • 発表場所
      電気通信大学(調布市)
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 次世代観測装置用の新しい回折格子 II2016

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      2016年度光学赤外線天文連絡会シンポジウム「共同利用と大規模観測の調和」
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹市)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Novel diffraction gratings for next generation Spectrographs with high spectral dispersion2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka, et al.
    • 学会等名
      SPIE Astronomical Telescope + Instrumentation
    • 発表場所
      Edinburgh International Conference Centre, UK
    • 年月日
      2016-06-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 次世代天文学観測装置用の新しい高分散回折格子 II2016

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      第41回光学シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] New Grisms for MOIRCS2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka, et al.
    • 学会等名
      ULTIMATE Subaru Science Workshop
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹市)
    • 年月日
      2016-06-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 究極的な高分散透過型回折格子2016

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇
    • 学会等名
      理化学研究所・新技術説明会
    • 発表場所
      JST東京本部別館ホール
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] すばる望遠鏡及び次世代大型望遠鏡用の新しい回折格子 II2016

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      第21回天体スペクトル研究会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-02-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Current Status of Novel Gratings fot Next Generation Astronomical Instruments II2016

    • 著者名/発表者名
      N. Ebizuka et al.
    • 学会等名
      Subaru Users' Meeting FY2015
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2016-01-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代天文学観測装置用の新しい回折格子2015

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      第5回 可視赤外線観測装置技術ワークショップ,
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 新しい高分散回折格子2015

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      近赤外高分散分光研究会:地球型惑星探索と広がるサイエンス
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代観測装置用の新しい回折格子2015

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      2015年度光学赤外線天文連絡会シンポジウム「光赤外将来計画」
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代天文学観測装置用の新しい回折格子2015

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      2015年精密工学会秋季大会講演
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代天文学観測装置用の新しい高分散回折格子2015

    • 著者名/発表者名
      海老塚 昇 他
    • 学会等名
      第40回光学シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 透過型回折格子、光導波路、ならびに透過型回折格子の使用方法および設計方法2017

    • 発明者名
      海老塚 昇 他
    • 権利者名
      海老塚 昇 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 透過型回折格子、光導波路、ならびに透過型回折格子の使用方法および設計方法2016

    • 発明者名
      海老塚 昇、岡本 隆之、細畠 拓也、山形 豊
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-072715
    • 出願年月日
      2016-03-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光学素子およびその製造方法2015

    • 発明者名
      海老塚 昇、山形 豊
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-174187
    • 出願年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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