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光ヘテロダインによるテラヘルツ光リアルタイムスペクトラム計測可視化システム

研究課題

研究課題/領域番号 18H01908
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

林 伸一郎  国立研究開発法人情報通信研究機構, テラヘルツ研究センターテラヘルツ連携研究室, 主任研究員 (70360188)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2018年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワードテラヘルツ光 / 非線形光学 / 波長変換 / テラヘルツ帯スペクトル計測
研究成果の概要

光ヘテロダイン(「テラヘルツ光」→「通信帯近赤外光」(可視化))検出による,リアルタイム可視化可能なテラヘルツ帯スペクトル測定システムの提案および構築を行った。周波数基準となり得る分子の吸収線に安定化可能な近赤外種光源を導入し,「テラヘルツ光」との波長変換のための基準となる「高確度近赤外光」の高輝度化を実現した。これらの成果を論文,国内/国際会議等において報告した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

テラヘルツ光無線通信が不得意とする長距離伝送を,光通信波長帯に波長変換することにより光ファイバーネットワークを通じて実現するための基盤技術となり得る成果であり,変換後は不可視領域であるテラヘルツ帯を可視化することも容易である。加えて,既に発展した光制御技術に基づいたテラヘルツ光周波数制御手法に関する提案を行った。これらの成果は,テラヘルツ光を利用した広範囲にわたる領域,分子物理学など基礎科学の発展においても,無線通信・非破壊検査など工業利用においても重要な結果であると考えている。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Terahertz parametric generation with pulse train pump beam2020

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Rie、Hayashi Shin’ichiro、Kawase Kodo、Murate Kosuke
    • 雑誌名

      OSA Technical Digest of the Frontiers in Optics / Laser Science

      巻: なし ページ: FW7F.6-FW7F.6

    • DOI

      10.1364/fio.2020.fw7f.6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zero-spindle spectral drill: real-time spectral measurement in a fixed Fabry-Perot cavityavity2020

    • 著者名/発表者名
      Seigo Ohno, Katsuhiko Miyamoto, Shin'ichiro Hayashi, Norihiko Sekine
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 28 号: 15 ページ: 22088-22094

    • DOI

      10.1364/oe.397238

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Continuously Tunable NIR Pulsed Parametric Sources by an Is-OPG / OPA for Terahertz-wave Generation2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shin’ichiro、Urata Yoshiharu、Ohno Seigo、Miyamoto Katsuhiko、Sekine Norihiko
    • 雑誌名

      OSA Technical Digest of the 14th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO PR 2020)

      巻: なし ページ: 3-6

    • DOI

      10.1364/cleopr.2020.p3_6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuously Tunable Terahertz-wave Parametric Source based on Spectral Drill Cavity2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shin'ichiro、Urata Yoshiharu、Ohno Seigo、Miyamoto Katsuhiko、Sekine Norihiko
    • 雑誌名

      2020 45th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

      巻: なし ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/irmmw-thz46771.2020.9370657

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic Measurement of Terahertz-wave based on Nonlinear Optics2020

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro Hayashi, Seigo Ohno, Katsuhiko Miyamoto, Yoshiharu Urata, and Norihiko Sekine
    • 雑誌名

      URSI GASS 2020

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time terahertz wave spectrometer using pulse train2020

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Rie、Kawase Kodo、Hayashi Shinichiro、Murate Kosuke
    • 雑誌名

      2020 45th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

      巻: なし ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/irmmw-thz46771.2020.9370532

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Heterodyne Detection in the Terahertz Region for Accurate Frequency Measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shin'ichiro、Saito Shingo、Sekine Norihiko
    • 雑誌名

      2019 44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

      巻: なし ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/irmmw-thz.2019.8874117

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelength Conversion between Terahertz wave and Infrared for frequency measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro HAYASHI, Seigo OHNO, and Norihiko SEKINE
    • 雑誌名

      3rd PEM International Workshop in Ise (PEM2019)

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz wave Heterodyne Detection based on Parametric Up-conversion at Room Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shin'ichiro、Uzawa Yoshinori
    • 雑誌名

      2018 43rd International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

      巻: 1 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/irmmw-thz.2018.8510422

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time Detection of Terahertz wave from Quantum Cascade Laser by Frequency Up-conversion in a Nonlinear Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Shingo、Hayashi Shin'ichiro、Uzawa Yoshinori、Sekine Norihiko、Nawata Kouji、Minamide Hiroaki
    • 雑誌名

      2018 43rd International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz)

      巻: 1 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/irmmw-thz.2018.8510343

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 波長変換によるテラヘルツ光計測2021

    • 著者名/発表者名
      林伸一郎
    • 学会等名
      理研仙台セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bi-directional terahertz wave parametric wavelength conversion (invited)2021

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichiro Hayashi and Norihiko Sekine
    • 学会等名
      GSELOP2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械動作を排したスペクトルドリル2020

    • 著者名/発表者名
      大野誠吾, 宮本克彦, 林伸一郎, 関根徳彦
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第40 回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] High speed measurement in spectral drill using q-plate and camera2020

    • 著者名/発表者名
      143.Seigo Ohno, Katsuhiko Miyamoto, Shin’ichiro Hayashi and Norihiko Sekine
    • 学会等名
      the 8th International Conference on Photonics, Optics and Laser Technology (PHOTOPTICS 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optical heterodyne detection based on parametric upconversion in the terahertz region at room temperature2019

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro Hayashi, Shingo Saito, and Norihiko Sekine
    • 学会等名
      Photonics West
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bidirectional Wavelength Conversion between Infrared and Terahertz Wave in Nonlinear Crystal (invited)2019

    • 著者名/発表者名
      S. Hayashi, S. Saito, N. Sekine
    • 学会等名
      2nd International Congress on Photonics Research (Interphotonics2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optical Heterodyne Detection in the Terahertz Region for Accurate Frequency Measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro Hayashi, Shingo Saito, and Norihiko Sekine
    • 学会等名
      IRMMW-THz2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical heterodyne detection of quasi-CW terahertz-wave from THz-QCL2019

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro Hayashi and Norihiko Sekine
    • 学会等名
      2019 Infrared Terahertz Quantum Workshop (ITQW 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wavelength Conversion between Terahertz wave and Infrared for frequency measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro HAYASHI, Seigo OHNO, and Norihiko SEKINE
    • 学会等名
      3rd PEM International Workshop in Ise (PEM2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Optical heterodyne detection based on parametric upconversion in the terahertz region at room temperature2019

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro Hayashi, Shingo Saito, Norihiko Sekine
    • 学会等名
      Photonics West 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bidirectional and efficient conversion between terahertz-wave and infrared in MgO:LiNbO3 (invited)2018

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichiro Hayashi, Yoshinori Uzawa, and Norihiko Sekine
    • 学会等名
      EMN Summer 2018 (Photonics/Optoelectronics)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Terahertz Wave Heterodyne Detection Based On Parametric Up-conversion At Room Temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichiro Hayashi and Yoshinori Uzawa
    • 学会等名
      IRMMW-THz 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Detection Of Terahertz Wave From Quantum Cascade Laser By Frequency Upconversion In A Nonlinear Crystal2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Saito, Kouji Nawata, Shin'ichiro Hayashi, and Yoshinori Uzawa
    • 学会等名
      IRMMW-THz 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光ヘテロダイン検出によるテラヘルツ帯スペクトラム計測2018

    • 著者名/発表者名
      林 伸一郎,齋藤 伸吾,関根 徳彦
    • 学会等名
      電子回路研究会・周波数計測による多方面精密計測
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Optical heterodyne terahertz wave measurement2021

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichiro Hayashi and Norihiko Sekine
    • 出版者
      Intech Open
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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