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光コムによる環境自己補正型の精密長さ計測エコ技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25286076
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関電気通信大学

研究代表者

美濃島 薫  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (20358112)

研究分担者 安井 武史  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70314408)
稲場 肇  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 物理計測標準研究部門, 研究グループ長 (70356492)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
キーワード光コム / 距離計測 / 干渉計測 / 空気屈折率 / 超短パルスレーザー / ファイバレーザー / 精密計測 / 省エネ / 干渉計
研究成果の概要

高精度長さ計測において主要な誤差要因である空気屈折率の環境変動に対し、光コムを用いて光学距離測定の高精度化を図り、空気屈折率補正の大幅な高精度化を実現した。多波長光コムの周波数制御による干渉計測により、空気屈折率の波長分散関係を高精度に測定し、目的の光学的距離測定のみで高精度かつリアルタイムに自己補正するための基礎技術を開発した。特に、空気屈折率の経験式との比較を用いない自己評価手法の開発を行い、式の精度に制限されない高精度な空気屈折率補正法を実証した。
実用的環境の高精度長さ測定の実現により、エネルギー消費低減の道を拓くと同時に、空気屈折率の経験式自体の書き換えにもつながると期待される。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件、 招待講演 17件)

  • [国際共同研究] 清華大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] コロラド大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly stabilized optical frequency comb interferometer with a long fiber-based reference path towards arbitrary distance measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakajima and K. Minoshima
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 23 号: 20 ページ: 25979-25987

    • DOI

      10.1364/oe.23.025979

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fiber-based optical frequency comb interferometer with nm-stability and meters-wide scanning range2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakajima and K. Minoshima
    • 雑誌名

      CLEO 2015

      巻: SI

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultra-precision optical metrology using highly controlled fiber-based frequency combs2015

    • 著者名/発表者名
      K. Minoshima, G. Wu, Y. Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9525 ページ: 9525-1

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Real-time absolute frequency measurement of continuous-wave terahertz radiation based on dual terahertz combs of photocarriers with different frequency spacings2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yasui, K. Hayashi, R. Ichikawa, H. Cahyadi, Y.-D. Hsieh, Y. Mizutani, H. Yamamoto, T. Iwata, H. Inaba, and K. Minoshima
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 23 号: 9 ページ: 11367-11377

    • DOI

      10.1364/oe.23.011367

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pulse-to-pulse alignment technique based on synthetic-wavelength interferometry of optical frequency combs for distance measurement2013

    • 著者名/発表者名
      G. Wu, M. Takahashi, H. Inaba, K. Minoshima
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 38 号: 12 ページ: 2140-2143

    • DOI

      10.1364/ol.38.002140

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extremely high-accuracy correction of air refractive index using two-colour optical frequency combs2013

    • 著者名/発表者名
      G. Wu, M. Takahashi, K. Arai, H. Inaba, K. Minoshima
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 3 号: 1 ページ: 18941-5

    • DOI

      10.1038/srep01894

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高精度に位相制御された超高速ファイバレーザーによる光コムとその応用2015

    • 著者名/発表者名
      美濃島薫
    • 学会等名
      超高速光エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テラヘルツ計測の基礎と各種応用2015

    • 著者名/発表者名
      安井 武史
    • 学会等名
      情報機構セミナー
    • 発表場所
      大田区
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光波の超精密制御が拓く応用の世界2015

    • 著者名/発表者名
      美濃島薫
    • 学会等名
      応用物理学会第76回秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 知的テラヘルツ計測2015

    • 著者名/発表者名
      安井武史
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Length metrology with ultra-high precision using fiber-based frequency combs2015

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      CLEO-PR
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-precision optical metrology using fiber-based frequency combs2015

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      ISUPT/EXAT
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultra-precision optical metrology using highly controlled fiber-based frequency combs2015

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      Optical Measurement Systems for Industrial Inspection IX
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of fiber-based frequency combs and their application in precision metrology2015

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      China-Korea-Japan Joint Workshop for Ultrafast Photonics Technology
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ファイバー光コム共振器の外乱/RF周波数変換機能を用いたひずみ計測に関する基礎研究2015

    • 著者名/発表者名
      小倉 隆志, 中嶋 善晶, 山岡 禎久, 美濃島 薫,安井 武史
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ファイバ型光コム干渉計による光路長走査範囲の拡大2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋善晶、美濃島薫
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高速制御ファイバコムと応用技術2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋善明、美濃島薫、稲場肇
    • 学会等名
      第15回電位学会光・量子デバイス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光コムの超精密ものさしと応用展開2015

    • 著者名/発表者名
      美濃島薫
    • 学会等名
      第6回超高速光エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東京大学柏キャンパス
    • 年月日
      2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 周波数安定化手法を適用した光コム干渉計の開発2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋善晶、美濃島薫
    • 学会等名
      レーザー学会
    • 発表場所
      筑波大学文京キャンパス
    • 年月日
      2015-01-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超高精度の光のものさし:光コム2014

    • 著者名/発表者名
      美濃島薫
    • 学会等名
      第4回先端フォトニクスシンポジウム
    • 発表場所
      日本学術会議
    • 年月日
      2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 狭線幅光コムの開発と光シンセサイザの研究2014

    • 著者名/発表者名
      中嶋善明、美濃島薫
    • 学会等名
      第4回先端フォトニクスシンポジウム
    • 発表場所
      日本学術会議
    • 年月日
      2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ultrahigh-accuracy optical metrology using fiber-based frequency combs2014

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      International Workshop, Ultrafast Lasers and Applications
    • 発表場所
      Taiwan
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光コムの作る超精密ひかりのものさし2014

    • 著者名/発表者名
      美濃島薫
    • 学会等名
      応用光学懇談会第148回講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low-pressure gas spectroscopy using terahertz frequency synthesizer traceable to microwave frequency standard via dual optical combs2014

    • 著者名/発表者名
      Y.-D. Hsieh, H. Kimura, H. Inaba, K. Minoshima, T. Arak, and T. Yasui
    • 学会等名
      CLEO:2014
    • 発表場所
      San Jose
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ファイバレーザー光周波数コムと計測応用

    • 著者名/発表者名
      美濃島 薫
    • 学会等名
      レーザー学会第5回ファイバレーザー技術専門委員会
    • 発表場所
      調布市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光周波数コムを用いた精密計測

    • 著者名/発表者名
      美濃島 薫
    • 学会等名
      電気学会先端光・量子発生利用技術調査専門委員会
    • 発表場所
      調布市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光周波数コムを用いた高精度光計測

    • 著者名/発表者名
      美濃島 薫
    • 学会等名
      電子情報通信学会総会
    • 発表場所
      新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光の周波数と位相を自由に制御できる光シンセサイザー:光コム -概要と計測への応用-

    • 著者名/発表者名
      稲場 肇
    • 学会等名
      中部レーザ応用技術研究会 第89回研究会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2022-01-27  

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