| 研究課題/領域番号 |
21K18914
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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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
大久保 章 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30635800)
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| 研究分担者 |
岩國 加奈 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 准教授 (80837047)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 光周波数コム / デュアルコムレーザー / オフセット周波数 / モード同期レーザー / ファイバーレーザー / 偏光計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
物理研究において測定される物理量のうち、最も高精度に測定可能な量は周波数であり、言い換えると、周波数で測定すれば評価したい物理量を高精度に測定できるということである。本研究では、偏光状態を周波数計測に落とし込むという新しい発想に基づく高精度な偏光計測手法を提案・検証する。具体的には、偏波保持ファイバーで構成される光コムの横偏光状態と縦偏光状態の両方で同時にモード同期し、各偏光状態のキャリアエンベロープオフセット周波数をそれぞれ計測する。オフセット周波数に偏光状態が反映されることを利用して、高精度・高感度に偏光状態を測定する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、まず偏波多重・ゲイン媒質共有型の偏波保持デュアルコムレーザーを開発し、そのノイズ特性を評価した。その結果、強度雑音スペクトルには、2つのモード同期の繰り返し周波数の差とその高調波に相当する周波数に鋭いピークが観測された。続いて、機械共有型の偏波保持デュアルコムレーザーを開発した。2つの光コムの繰り返し周波数差およびオフセット周波数差の安定度を評価した。その結果、2つのレーザーの励起光源を共通化する、レーザー共振器を筐体に収めて環境外乱の影響を減らすといった方法で周波数安定度が向上することが確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、2つの光コムを発生するデュアルコムレーザーのキャリアエンベロープオフセット周波数差を精密計測に応用するというアイデアのもと、2種類のデュアルコムレーザーを開発してその特性を評価した。その結果、本研究のアイデアを実現するためにはデュアルコムレーザーの発振機構に依存するノイズ特性を考慮する必要があるという重要な知見が得られた。今後は適したデュアルコムレーザーの機構を模索するとともに、偏光計測や磁場計測などへの応用を検証していく。
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