| 研究課題/領域番号 |
19K22137
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
村上 尚史 北海道大学, 工学研究院, 講師 (80450188)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 波面センシング / 補償光学 / 光渦 / 光波面センサー / 光計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、光渦（らせん状の等位相面をもつ光）を利用することにより、これまでにない高い精度の光波面揺らぎセンサーを実現することである。この目的のため、最先端の天文観測技術である光渦コロナグラフ（太陽系外惑星を観測するため、すぐそばの明るい恒星光を除去する技術）を応用した新たな計測原理を提案し、室内実証試験および計算機シミュレーションなどを通じた研究開発を推進する。提案する技術は、光学計測や天文学、医学、生物学など幅広い分野にわたる応用が期待される。
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| 研究成果の概要 |
高精度な光波面揺らぎの測定を目指し、光渦コロナグラフという天文観測技術を応用した新たな原理の波面センシング法を提案し、計算機シミュレーションおよび室内実験を通じてその原理実証を行った。計算機シミュレーションでは、光渦コロナグラフにより平面波成分を除去することにより、波面揺らぎを高精度で計測できることを示した。また実証実験のための試験機を構築し、tilt誤差（波面の傾き誤差）を導入した波面センシングの実証試験も実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
波面センシング（波面揺らぎの計測）により、光波が伝搬してきた屈折率の揺らぎや、光学面形状の情報などを知ることができる。提案する波面センシング法は、ノイズ源となり得る平面波成分を除去することで、高い精度の測定を目指すものである。本研究の成果として、提案する手法による波面センシングに向けた見通しを得ることができた。提案する手法は、天文観測やバイオイメージング、光学デバイスの評価や医療診断、プラズマ計測など、幅広い分野への応用を目指している点において、大きな意義があると期待している。
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