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波長/偏光変換を用いたモード分解光コムスペクトル計測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20J23577
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

是澤 秀紀  徳島大学, 大学院先端技術科学教育部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードデュアルコム分光ポラリメトリー / デュアルコム分光法 / 偏光計測 / 光コム / 分光計測 / デュアルコム分光偏光計 / ジョーンズ行列偏光計 / デュアルコム分光ジョーンズ行列偏光計 / デュアルコム分光偏光解析
研究開始時の研究の概要

「波長/偏光変換」を用いて、光コム・モードと偏光角度を「1対1対応」させる。この偏光角度分布を高消光比偏光子を用いた偏光分解測定で取得することにより、デュアルコム分光法 (DCS)を用いることなく、光コムのモード分解スペクトルを計測する。提案手法で取得した偏光分解光コムスペクトルの基本特性(スペクトル分解能、スペクトル確度、スペクトル範囲など)を評価し、DCSで取得されたモード分解スペクトルとの比較を行い、提案手法の妥当性を評価する。

研究実績の概要

偏光変調を用いない分光ポラリメトリーであるデュアルコム分光ポラリメトリー(DCSP)は光学素子の特性評価、薄膜解析や液晶ディスプレイの評価など様々な用途に応用できる。DCSPが複屈折性/旋光性/円二色性などのより詳細な偏光光学特性の評価ができるようになればさらなる応用範囲の拡大につながることが期待できる。そこで、本研究では複屈折性/旋光性/円二色性などのより詳細な偏光光学特性が評価可能なジョーンズ行列偏光計とDCSPを融合したデュアルコム分光ジョーンズ行列偏光計(DCS-JMP)の開発を目指している。
本年度は、DCS-JMPの実験光学系を見直し、信号パルス列に対して位相を参照する光路(参照パルス列)を追加することで、より正確にジョーンズ行列が測定できるようした。このときに、空気の揺らぎによって信号パルス列と参照パルス列の間の位相が揺らぎ、長時間の時間波形の積算ができないという問題点があった。そこで、実験光学系の空気揺らぎの影響を一番受ける部分をできるだけ隙間なく囲い、信号パルス列と参照パルス列の間の位相の安定性を評価した。その結果、空気揺らぎによる位相揺らぎの影響をある程度低減することに成功した。実際に、複屈折性/旋光性サンプルの標準サンプルとしてファラデーローテータと4分の1波長板を測定した。その結果、測定されたファラデーローテータと4分の1波長板のジョーンズ行列は理論値に対してある程度の測定の正確性と精度を確認することができた。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Highly sensitive detection of nucleocapsid protein from SARS-CoV-2 using a near-infrared surface plasmon resonance sensing system2022

    • 著者名/発表者名
      Kajisa Taira、Yano Taka-aki、Koresawa Hidenori、Otsuka Kunihiro、Sakane Ayuko、Sasaki Takuya、Yasutomo Koji、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Optics Continuum

      巻: 1 号: 11 ページ: 2336-2336

    • DOI

      10.1364/optcon.472486

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Beam-angle-scanning surface plasmon resonance sensor for rapid, high-precision sensing of refractive index and bio-molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Koresawa Hidenori、Seki Kota、Hase Eiji、Tokizane Yu、Minamikawa Takeo、Yano Taka-Aki、Kajisa Taira、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Optics Continuum

      巻: 1 号: 3 ページ: 565-565

    • DOI

      10.1364/optcon.451947

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dual-comb spectroscopic polarimetry for dynamic characterization of polarization property2021

    • 著者名/発表者名
      Koresawa Hidenori、Gouryeb Marc、Shibuya Kyuki、Mizuno Takahiko、Hase Eiji、Tokizane Yu、Oe Ryo、Minamikawa Takeo、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 11671 ページ: 15-15

    • DOI

      10.1117/12.2583107

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Full-field fluorescence lifetime dual-comb microscopy using spectral mapping and frequency multiplexing of dual-comb optical beats2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T.、Hase E.、Minamikawa T.、Tokizane Y.、Oe R.、Koresawa H.、Yamamoto H.、Yasui T.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd2102

    • NAID

      120007188417

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic characterization of polarization property in liquid-crystal-on-silicon spatial light modulator using dual-comb spectroscopic polarimetry2020

    • 著者名/発表者名
      Koresawa Hidenori、Gouryeb Marc、Shibuya Kyuki、Mizuno Takahiko、Hase Eiji、Tokizane Yu、Oe Ryo、Minamikawa Takeo、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 28 号: 16 ページ: 23584-23593

    • DOI

      10.1364/oe.399200

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical image amplification in dual-comb microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Takahiko、Tsuda Takuya、Hase Eiji、Tokizane Yu、Oe Ryo、Koresawa Hidenori、Yamamoto Hirotsugu、Minamikawa Takeo、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 8338-8338

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64927-z

    • NAID

      120006956852

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Combination of dual-comb spectroscopy with Jones-matrix polarimetry2022

    • 著者名/発表者名
      H. Koresawa, E. Hase, Y. Tokizane, T. Minamikawa, and T. Yasui
    • 学会等名
      15th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Jones-matrix using dual-comb spectroscopic polarimetry2022

    • 著者名/発表者名
      H. Koresawa, E. Hase, Y. Tokizane, T. Minamikawa, and T. Yasui
    • 学会等名
      25th Congress of the International Commission for Optics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速入射角走査型近赤外表面プラズモン共鳴センサーの高度化2022

    • 著者名/発表者名
      是澤 秀紀、関 滉太、長谷 栄治、時実 悠、加治佐 平、南川 丈夫、安井 武史
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ラマン顕微鏡による非アルコール性脂肪性肝疾患における脂肪滴の解析2022

    • 著者名/発表者名
      是澤 秀紀,南川 丈夫,大西 湧太郎,忠政 飛太,清水 真祐子,森本 友樹,長谷 栄治,安井 武史,常山 幸一
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] デュアルコム分光ジョーンズ行列偏光計による偏光光学特性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      是澤 秀紀, 長谷 栄治, 南川 丈夫, 安井 武史
    • 学会等名
      レーザー学会 学術講演会 第42回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] デュアルコム分光ジョーンズ行列偏光計を用いた偏光光学素子の計測2021

    • 著者名/発表者名
      是澤 秀紀, 長谷 栄治, 南川 丈夫, 安井 武史
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] デュアルコム分光ジョーンズ行列偏光計2021

    • 著者名/発表者名
      是澤秀紀, 前田耕祐, 南川丈夫, 安井武史
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Dual-comb spectroscopic polarimetry for dynamic characterization of polarization property2021

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Koresawa, Marc Gouryeb, Kyuki Shibuya, Takahiko Mizuno, Eiji Hase, Yu Tokizane, Ryo Oe, Takeo Minamikawa, and Takeshi Yasui
    • 学会等名
      laser source, and laser application conference (LASE) 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 偏光制御パルス列のデュアルコム分光を用いたシングルショット分光ミュラー行列偏光計2021

    • 発明者名
      安井武史, 南川丈夫, 是澤秀紀
    • 権利者名
      徳島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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