ナル干渉計と補償光学を融合した高ダイナミックレンジ光学系の研究

• 研究課題/領域番号: 19360036
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 西川 淳 国立天文台, 光赤外研究部, 助教授 (70280568)
• 研究分担者: 黒川 隆志 東京農工大学, 大学院共生科学技術本部, 教授 (40302913) ; 武田 光夫 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00114926) ; 田村 元秀 国立天文台, 光赤外研究部, 准教授 (00260018) ; 村上 尚史 国立天文台, 光赤外研究部, 日本学術振興会特別研究員(PD) (80450188)
• 連携研究者: 黒川 隆志 東京農工大学, 大学院共生科学技術本部, 教授 (40302913) ; 武田 光夫 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00114926) ; 田村 元秀 国立天文台, 光赤外研究部, 准教授 (00260018)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円); 2008年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2007年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
• キーワード: 光計測 / 惑星探査 / 応用光学・量子光工学 / 干渉計測 / 補償光学 / 波面誤差 / ナル干渉計 / コロナグラフ / 波面補償

研究概要

太陽系以外の惑星を直接検出する高ダイナミックレンジ光学系として、波面誤差補正によるスペックルノイズ除去と惑星よりきわめて強い恒星の回折光の除去を交互に2回ずつ行う、初段補償光学、非対称ナル干渉計、位相振幅補正補償光学、コロナグラフ、からなる4 段階複合法を研究した。非対称ナル干渉計の波面誤差拡大効果で実質的に補償光学の限界を超えた波面精度を達成し、コロナグラフで広帯域の回折光の除去などを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] 2009、地球型系外惑星の直接観測に向けた技術開発の躍進 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史,西川淳,横地界斗
  • 雑誌名: 天文月報 102 ページ: 195-200
• [雑誌論文] 地球型系外惑星の直接観測に向けた技術開発の躍進 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 西川淳, 横地界斗
  • 雑誌名: 天文月報 102 ページ: 195-200
  • NAID: 10024590722
• [雑誌論文] Precise Wavefront Correction with an Unbalanced Nulling Interferometer for Exo-Planet Imaging Coronagraphs (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, J., Abe, L., Murakami, N., Kotani, T.
  • 雑誌名: Astron. & Astrophys. 489 ページ: 1389-1398
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virtual wavefront compensation and speckle reduction in coronagraph by unbalanced nulling interferometer (UNI) and phase and amplitude correction (PAC) (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, J., Yokochi, K., Abe, L., Murakami, N., Kotani, T., Tamura, M., Kurokawa, T., Tavrov, A. V., Takeda, M.
  • 雑誌名: Proc. SPIE 7010,70102A-1-70102A-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Eight-Octant Phase-Mask Coronagraph (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Uemura, R.. Baba, N., Nishikawa, J., Tamura, M., Hashimoto, N., Abe, L.
  • 雑誌名: Publ. Astron. Soc. Pacific 120 ページ: 1112-1118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-Quadrant Phase Mask Coronagraph with Jacquinot-Lyot Stop (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Uemura, R.. Sato, Y., Baba, N., Nishikawa, J., Tamura, M.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 677 ページ: 1425-1432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Achromatic interfero-coronagraph with two common-path interferometers in tandem (2008)
  • 著者名/発表者名: Tavrov, A., Nishikawa, J., Tamura, M., Abe, L., Yokochi, K., Kurokawa, T., Takeda, M.
  • 雑誌名: Applied optics 47 ページ: 4915-4926
  • 査読あり
• [雑誌論文] 太陽系以外の惑星を検出するナル干渉計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西川淳
  • 雑誌名: 光学 37巻 10号 ページ: 595-599
  • NAID: 10024339706
• [雑誌論文] Laboratory experiments on the 8-octant phase-mask coronagraph, (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Uemura, R.. Baba, N., Shibuya, H., Nishikawa, J., Abe, L., Tamura, M., Hashimoto, N.
  • 雑誌名: Proc. Of SPIE 7010, 70101J-1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise wavefront correction with an unbalanced nulling interferometer for exo-planet imaging coronagraphs (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, J., Abe, L., Murakami, N., Kotani, T.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 489 ページ: 1389-1398
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Eight-Octant Phase-Mask Coronagraph (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Uemura, R., Baba, N., Nishikawa, J., Tamura, M., Hashimoto, N., Abe, L.
  • 雑誌名: Pub. Astron. Soc. Pacific 120 ページ: 1112-1118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-Quadrant Phase Mask Coronagraph with a Jacquinot-Lyot Stop (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Uemura, R., Baba, N., Sato, Y., Nishikawa, J., Tamura, M.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 677 ページ: 1425-1432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Achromatic interfero-coronagraph with two common-path interferometers in tandem (2008)
  • 著者名/発表者名: A. V. Tavrov, J. Nishikawa, M. Tamura, L. Abe, K Yokochi, T. Kurokawa, M. Takeda
  • 雑誌名: Applied Optics 47 ページ: 4915-4926
  • 査読あり
• [雑誌論文] 太陽系以外の惑星を検出するナル干渉計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西川淳
  • 雑誌名: 光学 37 ページ: 595-599
  • NAID: 10024339706
• [雑誌論文] Virtual wavefront compensation and speckle reduction in coronagraph by unbalanced nulling interferometer (UNI) and phase and amplitude correction (PAC) (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, J., Yokochi, K., Abe, L., Murakami, N., Kotani, T., Tamura, M., Kurokawa, T, Tavrov, A. V., Takeda, M.
  • 雑誌名: Proc. of SPIE 7010
• [雑誌論文] Laboratory experiments on the 8-octant phase-mask coronagraph (2008)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Uemura, R., Baba, N., Shibuya, H., Nishikawa, J., Abe, L., Tamura, M., Hashimoto, N.
  • 雑誌名: Proc. of SPIE 7010
• [雑誌論文] Four-Quadrant Phase Mask Coronagraph with Jacquinot-Lyot Stop (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 植村亮介, 佐藤陽一郎, 馬場直志, 西川淳, 田村元秀
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 677 ページ: 1425-1432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common-path spectropolarimetric differential imager using variable channeled spectrum (2007)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Abe, L., Tamura, M., Baba, N.
  • 雑誌名: Astrophys. J. 661 ページ: 634-634
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2007, Common-path achromatic interferometer- coronagraph: images from a breadboard demonstrator (2007)
  • 著者名/発表者名: Tavrov, A., Nishikawa, J., Tamura, M., Abe, L., Yokochi, K., Kurokawa, T., Takeda, M.
  • 雑誌名: Applied Optics 46 ページ: 6885-6895
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2007, Polarization degree analysis of objective spectrum in polarization differential stellar coronagraph (2007)
  • 著者名/発表者名: Zubko, N., Baba, N., Morisaki, S., Murakami, N.
  • 雑誌名: Optics Express 15 ページ: 12189-12189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common-path Achromatic Interferometer-Coronagraph: Images from a Breadboard Demonstrator (2007)
  • 著者名/発表者名: Alexander TAVROV, 西川淳, 田村元秀, Lyu ABE, 横地界斗, 黒川隆志, 武田光夫
  • 雑誌名: Applied Optics 46 ページ: 6885-6895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common-Path Spectropolarimetric Differential Imager using Variable Channeled Spectrum (2007)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, Lyu ABE, 田村元秀, 馬場直志
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 661 ページ: 634-640
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization Degree Analysis of Objective Spectrum in Polarization Differential Stellar Coronagraph (2007)
  • 著者名/発表者名: Nataliya ZUBKO, 馬場直志, 森崎誠司, 村上尚史
  • 雑誌名: Optics Express 15 ページ: 12189-12196
  • 査読あり
• [学会発表] Coronagraph methods on precise wavefront compensation (UNI-PAC) and deep achromatic nulling (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, J., Yokochi, K., Murakami, N., Abe, L., Kotani, T., Tamura, M., Kurokawa, T., Tavrov, A. V., Takeda, M.
  • 学会等名: The 2nd Subaru International Conference, Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity
  • 発表場所: Kona, USA
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Development of 4th-Order Nulling Coronagraphs for Partially Resolved Stars (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Yokochi, K., Nishikawa, J., Tamura, M., Baba, N., Uemura, R., Hashimoto, N., Abe, L., Tavrov, A. V., Kurokawa, T., Takeda, M.
  • 学会等名: The 2nd Subaru International Conference, Exoplanets and Disks: Their Formation and Diversity
  • 発表場所: Kona, USA
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Coronagraph methods on precise wavefront compensation (UNI-PAC) and deep achromatic nulling (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishikawa, J., Yokochi, K., Murakami, N., Abe, L., Kotani, T., Tamura, M., Kurokawa, T., Tavrov, A. V., Takeda, M.
  • 学会等名: The 2nd Subaru International Conference, Exoplanets and Disks : Their Formation and Diversity
  • 発表場所: Kona, USA
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Development of 4th-0rder Nulling Coronagraphs for Partially Resolved Stars (2009)
  • 著者名/発表者名: Murakami, N., Yokochi, K., Nishikawa, J., Tamura, M., Baba, N., Uemura, R., Hashimoto, N., Abe, L., Tavrov, A. V., Kurokawa, T., Takeda, M.
  • 学会等名: The 2nd Subaru International Conference, Exoplanets and Disks : Their Formation and Diversity
  • 発表場所: Kona, USA
  • 年月日: 2009-03-09
• [学会発表] 太陽系外惑星直接撮像のための8 分割位相マスクコロナグラフの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史、植村亮介、馬場直志、西川淳、田村元秀、橋本信幸、Lyu ABE
  • 学会等名: 第9回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA、相模原市
  • 年月日: 2009-01-05
• [学会発表] TPF のための高精度波面補正法と立体Sagnac Null 干渉型コロナグラフ (2009)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗、黒川隆志、西川淳、村上尚史、田村元秀、武田光夫、Lyu ABE、小谷隆行、Alexander TAVROV
  • 学会等名: 第9 回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA、相模原市
  • 年月日: 2009-01-05
• [学会発表] 太陽系外惑星直接撮像のための8分割位相マスクコロナグラフの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 植村亮介, 馬場直志, 西川淳, 田村元秀, 橋本信幸, Lyu ABE
  • 学会等名: 第9回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2009-01-05
• [学会発表] TPFのための高精度波面補正法と立体Sagnac Null干渉型コロナグラフ (2009)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗, 黒川隆志, 西川淳, 村上尚史, 田村元秀, 武田光夫, Lyu ABE, 小谷隆行, Alexander TAVROV
  • 学会等名: 第9回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2009-01-05
• [学会発表] 太陽系外の地球型惑星の直接観測ミッションの動向 (2008) (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史、西川淳、田村元秀、芝井広
  • 学会等名: 第52 回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場、兵庫県
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] 太陽系外の地球型惑星の直接観測ミッションの動向(2008) (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 西川淳, 田村元秀, 芝井広
  • 学会等名: 第52回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 淡路
  • 年月日: 2008-11-07
• [学会発表] 系外惑星直接観測のための非対称ナル干渉計と補償光学による高ダイナミックレンジ光学システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗、西川淳、村上尚史、Lyu ABE、小谷隆行、田村元秀、Alexander TAVROV、武田光夫、黒川隆志
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場、茨城県
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] 系外惑星直接観測のための非対称ナル干渉計と補償光学による高ダイナミックレンジ光学システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗, 西川淳, 村上尚史, Lyu ABE, 小谷隆行, 田村元秀, Alexander TAVROV, 武田光夫, 黒川隆志
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] 非対称ナル干渉と補償光学を融合した系外惑星直接検出のための超高コントラスト撮像法(3) (2008)
  • 著者名/発表者名: 西川淳、村上尚史、田村元秀、横地界斗、黒川隆志、Lyu ABE、小谷隆行、AlexanderTAVROV、武田光夫
  • 学会等名: 日本天文学会2008 年秋季年会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] 偏光ナル干渉ビームコンバイナを用いたコロナグラフの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史、西川淳、田村元秀、横地界斗、黒川隆志、武田光夫、馬場直志、吉澤正則
  • 学会等名: 日本天文学会2008 年秋季年会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] 非対称ナル干渉と補償光学を融合した系外惑星直接検出のための超高コントラスト撮像法(3) (2008)
  • 著者名/発表者名: 西川淳, 村上尚史, 田村元秀, 横地界斗, 黒川隆志, Lyu ABE, 小谷隆行, Alexander TAVROV, 武田光夫
  • 学会等名: 日本天文学会2008年秋季年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] 偏光ナル干渉ビームコンバイナを用いたコロナグラフの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 西川淳, 田村元秀, 横地界斗, 黒川隆志, 武田光夫, 馬場直志, 吉澤正則
  • 学会等名: 日本天文学会2008年秋季年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] Achromatic characteristics in 3-D Sagnac interferometer based on geometric phase shift (2008)
  • 著者名/発表者名: Yokochi, K., Tavrov, A. V., Nishikawa, J., Abe, L., Tamura, M., Takeda, M., Kurokawa, T.
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO)
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2008-05-05
• [学会発表] 8分割位相マスクコロナグラフの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史,植村亮介,馬場直志,澁谷宙,西川淳,Lyu ABE,田村元秀,橋本信幸
  • 学会等名: 日本天文学会2008 年春季年会
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター、東京
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] 8分割位相マスクコロナグラフの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 植村亮介, 馬場直志, 澁谷宙, 西川淳, Lyu ABE, 田村元秀, 橋本信幸
  • 学会等名: 日本天文学会2008年春季年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] 10桁の高コントラストを実現するコロナグラフシステム (2008)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗, 西川淳, 村上尚史, Lyu ABE, 小谷隆行, 田村元秀, 黒川隆志, Alexander TAVROV, 武田光夫
  • 学会等名: 特定領域研究「太陽系外惑星科学の展開」第4回大研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-03
• [学会発表] ナル干渉型コロナグラフの検出性能向上化の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 西川淳, 田村元秀, 植村亮介, 馬場直志
  • 学会等名: 特定領域研究「太陽系外惑星科学の展開」第4回大研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-03
• [学会発表] Polarization Differential Spectroscopy with FQPoM Coronagraph (2008)
  • 著者名/発表者名: Nataliya ZUBKO, 馬場直志, 村上尚史
  • 学会等名: 特定領域研究「太陽系外惑星科学の展開」第4回大研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-03
• [学会発表] 幾何学的位相によるナル干渉計の波長無依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗,Alexander TAVROV,西川淳,Lyu ABE,田村元秀,武田光夫,黒川隆志
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2007
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2007-11-26
• [学会発表] 幾何学的位相によるナル干渉計の波長無依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗, Alexander TAVROV, 西川淳, Lyu ABE, 田村元秀, 武田光夫, 黒川隆志
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2007
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2007-11-26
• [学会発表] 非対称ナル干渉と補償光学を融合した系外惑星直接検出のための超高コントラスト撮像法(2) (2007)
  • 著者名/発表者名: 西川淳,Lyu ABE,村上尚史,Alexander TAVROV,田村元秀,MIRA プロジェクト,系外惑星探査プロジェクト,小谷隆行,横地界斗,黒川隆志,武田光夫
  • 学会等名: 日本天文学会2007 年秋季年会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] 非対称ナル干渉と補償光学を融合した系外惑星直接検出のための超高コントラスト撮像法(2) (2007)
  • 著者名/発表者名: 西川淳, Lyu ABE, 村上尚史, Alexander TAVROV, 田村元秀, MIRAプロジェクト, 系外惑星探査プロジェクト, 小谷隆行, 横地界斗, 黒川隆志, 武田光夫
  • 学会等名: 日本天文学会2007年秋季年会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2007-09-27
• [学会発表] 系外惑星直接撮像のためのナル干渉型コロナグラフとジャキノ開口の組み合わせ (2007)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史,植村亮介,馬場直志,佐藤陽一郎,西川淳,田村元秀
  • 学会等名: 2007 年秋季 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学、札幌市
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] 系外惑星直接撮像のためのナル干渉型コロナグラフとジャキノ開口の組み合わせ (2007)
  • 著者名/発表者名: 村上尚史, 植村亮介, 馬場直志, 佐藤陽一郎, 西川淳, 田村元秀
  • 学会等名: 2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-04
• [学会発表] Precise wavefront correction with unbalanced nulling interferometer for direct detection of exo-planet (2007)
  • 著者名/発表者名: 横地界斗, 西川淳, 村上尚史, Lyu ABE, 小谷隆行, 田村元秀, 黒川隆志, Alexander TAVROV, 武田光夫
  • 学会等名: CLEO/Pacific Rim 2007
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-08-30
• [学会発表] Precise wavefront correction with unbalanced nulling interferometer for direct detection of exo-planet (2007)
  • 著者名/発表者名: Yokochi, K., Nishikawa, J., Murakami, N., Abe, L., Kotani, T., Tamura, M., Kurokawa, T., Tavrov, A., Takeda, M.
  • 学会等名: The 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro- Optics
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-08-26
• [学会発表] Low speckle noise coronagraph with UNI+PAC (2007)
  • 著者名/発表者名: 小谷隆行, 西川淳, 横地界斗, 村上尚史, Lyu ABE, 田村元秀, 黒川隆志, Alexander TAVROV, 武田光夫
  • 学会等名: Spirit of Bernard Lyot: The Direct Detection of Planets and Circumstellar Disks in the 21st Century
  • 発表場所: Berkley, CA, USA
  • 年月日: 2007-06-06
• [学会発表] Low speckle noise coronagraph with UNI+PAC (2007)
  • 著者名/発表者名: Kotani, T., Nishikawa, J., Yokochi, K., Murakami, N., Abe, L., Tamura, M., Kurokawa, T., Tavrov, A., Takeda, M.
  • 学会等名: Spirit of Bernard Lyot: The Direct Detection of Planets and Circumstellar Disks in the 21st Century
  • 発表場所: University of California, Berkeley, CA, USA
  • 年月日: 2007-06-04
• [学会発表] High Contrast Imaging Activities in Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Lyu ABE, 田村元秀, 西川淳, 村上尚史, 塩谷圭吾, 田中深一郎, 中川貴雄, 片ざ宏一, Oliver GUYON, 馬場直志
  • 学会等名: Navigator Program Forum 2007
  • 発表場所: Pasadena, CA, USA
  • 年月日: 2007-05-18
• [学会発表] High contrast imaging activities in Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Abe, L., Tamura, M., Nishikawa, J., Murakami, N., Enya, K., Tanaka, S., Nakagawa, T., Kataza, H
  • 学会等名: Navigator Program Forum - 2007
  • 発表場所: Pasadena, USA
  • 年月日: 2007-05-17
• [学会発表] Geometric phase modulator for IR nulling interferometer (2007)
  • 著者名/発表者名: Baba, N., Furuta, H., Murakami, N.
  • 学会等名: Advanced Infrared Technology and Applications 9
  • 発表場所: Leon, Spain