| 研究課題/領域番号 |
21K04932
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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30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
中山 和也 中部大学, 工学部, 准教授 (40434584)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021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 | 遠赤外レーザー / 炭酸ガスレーザー / レーザー出力鏡 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
核融合プラズマ研究の分野や素粒子物理学の実験分野では、波長50 μm帯(周波数6 THz帯)の短波長遠赤外レーザーが強く求められている。しかし、この波長帯域で、高出力かつシングルモード発振可能な遠赤外レーザーは未だ実現できていない。そこで本研究では、(1)アウトプットカップラーの光取り出し効率の向上による高出力化と(2)レーザー管の細径化によるシングルモード化を並行して進める。波長50 μm帯の遠赤外レーザーに対する高効率の光取り出し技術および横モードの制御技術を確立し、高性能の短波長遠赤外レーザーを実現する。
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| 研究成果の概要 |
核融合プラズマ研究の分野では，プラズマ中の電子密度や磁場分布を計測するために，素粒子物理学の実験分野では，ニュートリノ崩壊時に発生する光子の検出器を開発するために，波長50 μm帯の短波長遠赤外レーザーが強く求められている。しかし，この波長帯域で高出力かつシングルモード発振可能な遠赤外レーザーは未だ実現できていない。
本研究では，光取り出し効率を向上させたレーザー出力鏡を開発し，波長48 μm，57 μm，71 μm，119 μmで発振する高出力かつシングルモードの光励起型短波長遠赤外レーザーを実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
遠赤外レーザーは，遠赤外領域における要素技術や計測システムの開発研究（検出器，光学素子，計測法など）および物理研究の有用な光源（分子分光研究，固体物性研究，核融合プラズマ研究など）としての幅広く利用されている。
本研究により得られる結果は，遠赤外レーザー光を必要とする多くの研究者にとって重要であり，各分野の学術研究の進展に貢献できるものである。また，レーザー発振の効率化はレーザー装置のダウンサイジングを可能にし，遠赤外レーザーの新しい応用の可能性を拓く。
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