| 研究課題/領域番号 |
18H03886
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)
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| 研究分担者 |
和田 雅人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (20635817)
赤松 大輔 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90549883)
吉井 一倫 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 特任准教授 (90582627)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
43,810千円 (直接経費: 33,700千円、間接経費: 10,110千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2020年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2019年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2018年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | レーザー分光 / 周波数安定化レーザー / 量子エレクトロニクス / 光コム / 原子・分子物理 / 超精密測定 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、光コム及び光時計などの応用で必要となる狭線幅かつ高安定な周波数安定化レーザーの開発を目標とする。我々は、2 ｍのヨウ素セルを用いた安定化Nd:YAGレーザーを開発し、その周波数安定度が平均時間１秒で1.9×10-14であることを見出した。理論計算で相互作用長が長すぎる場合レーザーの安定度が頭打ちになることを示し、実験でも再現した。さらに我々は、1542 nm外部共振器半導体レーザー光の3倍波発生と、それを用いたヨウ素分子の飽和吸収分光およびレーザーの周波数安定化を実施し、光ファイバーマイケルソン干渉計によるレーザーの狭線幅化とレーザーの周波数安定化のハイブリッド安定化方式を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
秒の新しい定義の候補である光時計の評価や利用には安定度が高くかつ長期連続運転可能な周波数中継器が不可欠である。一方、光コムの性能を使い尽くすには、狭線幅かつ高安定な光周波数基準が求められていた。本研究は光ファイバーマイケルソン干渉計によるレーザーの狭線幅化とヨウ素分子吸収線によるレーザーの周波数安定化のハイブリッド安定化方式を実現し、長期連続運転可能な光周波数中継器を実現する上で重要な役割を果たした。また、狭線幅かつ高安定なレーザーは光コムや光ファイバー伝送の光周波数基準として利用可能で、重力波干渉計や宇宙への応用も可能である。
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