| 研究課題/領域番号 |
19K15463
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
金 磊 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (10825748)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | オールファイバーキャビティリングダウン / 赤外光周波数コム / テーパーファイバー / ファイバーレーザー / ガス分光 / テーパーファイバ / CRDS / Yb添加ファイバレーザ / Tm/Ho添加ファイバレーザ / 光周波数コム / 吸収スペクトル / 中赤外光周波数コム / フッ化物テーパーファイバー / ガスセンシング / 広帯域種光光源 / 中赤外ガス分光 / 光コム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
各種分子の強い振動吸収スペクトルがある中赤外域は，科学研究に非常に重要な波長帯であり、世界中で精力的に研究がなされている。本研究では申請者らが中赤外光周波数コムを用いたキャビティーリングダウン分光法(CRDS)をベースして、高分解能安定なオールファイバーガス分光CRDSを実証することを目的とする。中赤外テーパーファイバーを用いることで、エバネッセント光とガス分子の相互作用を利用し、オールファイバーガス分光システムを構築する。テーパーファイバーベースのデザインを実現すれば、研究機関の実験室に限られていた高感度高分解能な中赤外分光法の対象を、一般工場や病院等までに広げることが出来ると期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、代表者の金磊がこれまで進めてきたファイバレーザ、光周波数コム、テーパファイバの研究を中赤外波長帯域へ展開し、それらをガス分光分析などの環境、医療用光センシングへ応用した。そして、光周波数コム用超短パルスシードレーザの開発に成功し、ガス分光のために新たなモード同期法も提案した。また、ガス分光用テーパーファイバを用いたキャビティリングダウン分光法(CRDS)を実現し、安定化、小型化、低コスト化などにおいて改善を図った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
各種分子に対して顕著な振動吸収スペクトルが存在する中赤外波長領域は，科学研究にとって非常に重要な波長帯であり、世界中で活発に研究がなされている。官能基の特徴的な赤外吸収による化学物質の同定も，本赤外領域の関連技術が得意とするところである。本研究では、代表者が開発した中赤外光周波数コムを用いたテーパーファイバキャビティリングダウン分光法(CRDS)を実証し、エバネッセント光の伝搬特性を探究した。このようなオールファイバガス分光システムを実現することで、研究機関の実験室などの環境に限定して用いられてきた高感度・高分解能な分光法の対象を、一般工場や病院等までにその応用先を広げることが期待できる。
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