| 研究課題/領域番号 |
19K04410
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
増田 浩次 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (60583127)
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| 研究分担者 |
長瀬 亮 千葉工業大学, 工学部, 教授 (40570685)
北村 心 島根大学, 学術研究院理工学系, 助教 (60549179)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 光ファイバセンシング / 増幅自然放出光 / 非線形 / 光増幅 / 帰還回路 / 光計測 / 光検出器 / 分解能 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光計測分野において、光検出器は最も基本的な測定器の一つであり、光パワー測定における高分解能化、すなわち、光パワー変動における高感度化は、重要な研究課題である。我々はこれまでに、新原理で動作するところの光増幅帰還回路を有する光検出器（光増幅帰還型光検出器、OAFD）を提案し、そのOAFDが、従来技術の光検出器の10～100分の1以下の分解能を有することを、初期検討により明らかにしている。本研究では、各種実験及び具体的なシミュレーションにより、前記OAFDの具体的な構成及び性能の明確化を行う。また、本技術を水溶液の濃度を推定する手法に応用し、本提案OAFDの有効性の検証を行う。
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| 研究成果の概要 |
光計測分野応用に関し、光検出器の光パワー分解能（OPR）の顕著な向上（改善指数をIFとする）を可能とする光増幅帰還回路（OAFC）方式（OAFD）を、具体的に提案し、その特性・性能を、実験及び理論により明らかにしている。IFとして、約100までのOPR向上が可能であり、OAFC内の利得媒質の温度制御を施したOAFCでは、内部過剰雑音の影響なしに、OAFDとして、約0.1mdB（mdB: milli dB）オーダのOPRを達成している。研究期間内に、ジャーナル論文2件、査読付き国大会議論文3件、国内学会発表33件、トータルで38件の論文・発表の成果を達成している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光計測分野において、光検出器は最も基本的な測定器の一つであり、光パワー測定における高分解能化、すなわち、光パワー変動における高感度化は、重要な研究課題である。本提案の光増幅帰還回路OAFCを用いた光増幅帰還型光検出器OAFDにより、レーザ光源出力パワーの微少変動、各種光部品の損失・利得、歪などの微少変動を極めて高い光パワー分解能（従来技術の10～100倍以上、分解能の数値としては10～100分の1以下）で測定可能であることを実証している。本提案OAFDは、新原理「高スロープの非線形領域動作」に基づいて動作する光検出器であり、関連する学術及び技術分野に対して、大きな寄与と波及効果を有する。
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