シングルショット-フェムト秒時間分解光周波数コムアナライザの研究

• 研究課題/領域番号: 25600114
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 塩田 達俊 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10376858)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 光計測

研究成果の概要

既存の計測手法に頼らず、非対称な超高速波形を高感度に計測できるフーリエ空間の多波長電界ヘテロダイン検波法と呼ばれる手法を開発した。光コムの隣接ピーク間の相対位相を、参照光コムを用いて検出する。フーリエ空間光源システムの試作・動作を下記項目に沿って行った。
1. 25GHz光周波数コム(256波)をシード光とした200GHz光周波数コム(32波)を生成した。
2. 光コムのパルス列をスペクトル領域つまり光コムの電界スペクトルをデジタイザにより波形時間内に測定することに成功した。測定した光電界スペクトルを逆フーリエ変換することで繰返し時間内で時間波形を測定して再現することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Two-dimensional high-speed and long-range tomography and profilometry using liquid-crystal Fabry–Perot resonator (2015)
  • 著者名/発表者名: Tuan Quoc Banh, Kohei Suzuki, Munehiro Kimura, and Tatsutoshi Shioda
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 54 号: 4 ページ: 912-918
  • DOI: 10.1364/ao.54.000912
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 多層構造の構造解析を目指す非接触なシングルショット断層イメージング技術 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩田達俊
  • 雑誌名: 塗装工学 巻: 50 ページ: 60-67
  • NAID: 40020358870
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 超高速光周波数コム合成・解析法を用いたフェムト秒任意光波形制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩田達俊
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 42 (9) ページ: 722-728
  • NAID: 130007897528
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of dual-heterodyne mixing to optical phase-shift keying (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Yamazaki and T. Shioda
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 53 号: 1 ページ: 12501-12501
  • DOI: 10.7567/jjap.53.012501
  • NAID: 210000143236
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polarization State of Scattered Light in Aperture less Reflection-mode Scanning Near-Field Optical Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Yongfu Cai, Mitsuharu Aoyagi, Akira Emoto, Tatsutoshi Shioda, Takayuki Ishibashi
  • 雑誌名: JOURNAL OF MAGNETICS 巻: 18 号: 3 ページ: 317-320
  • DOI: 10.4283/jmag.2013.18.3.317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an incoherent optical frequency comb interferometer for long-range and scanless profilometry and tomography (2013)
  • 著者名/発表者名: Banh Quoc Tuan, Kohei Suzuki, Tatsutoshi Shioda
  • 雑誌名: OPTICS COMMUNICATIONS 巻: 296 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.optcom.2013.01.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid optical data processing in the frequency domain (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsutoshi Shioda
  • 雑誌名: SPIE newsroom 巻: web
  • DOI: 10.1117/2.1201307.004767
• [雑誌論文] 振幅・位相計測による光パルス/パケット任意波形計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 塩田達俊
  • 雑誌名: Telecom Frontier 巻: 79 ページ: 1-10
• [学会発表] 周波数領域単一ショット任意光波形計測の基礎検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮本 貴幸, 塩田 達俊
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 二波長同時へテロダイン検波法を用いた並列同時分散計測システムの高速化の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 春日 海秀，宮本 貴幸， 塩田 達俊
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] シングルショット形状計測測定範囲の SPM 入射角依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小堺 崇也 ，バン クォック トゥアン，塩田 達俊
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] VIPA コム干渉を用いたシングルショット２次元断層計測および形状計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮岡拓実，塩田達俊
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 光学干渉計による多層膜吸収試料の層毎のスペクトル計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大仁田 竜馬、塩田 達俊
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Improvement of the zoomable single-shot tomography and profilometry using a low-dense groove spatial phase modulator (2015)
  • 著者名/発表者名: Tuan Banh Quoc, Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 光周波数コムシンセサイザ／アナライザを用いた光伝搬波形制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤充貴，中村允一，塩田達俊
  • 学会等名: 日本光学会
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス（東京都文教区）
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [学会発表] 二波長帯域のコム干渉によるシングルショット距離計測の次数分離 (2014)
  • 著者名/発表者名: バン クォック トゥアン , 小堺崇也, 大仁田竜馬，塩田達俊
  • 学会等名: 日本光学会
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス（東京都文教区）
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [学会発表] 波長可変なコム光源を用いた広帯域精密分光法の提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関 智史 ，塩田 達俊 ，柏木 謙 ，田中 洋介 ，黒川 隆志
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Development of the 2D singleshot, long range tomography and profilometry with consideration of the rapid calculation of interference fringe order (2014)
  • 著者名/発表者名: Tuan Banh Quoc, Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Femto-second Arbitral Optical Waveform Synthesis Based on Optical Frequency Comb Synthesizer and Analyzer (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS2014)
  • 発表場所: 中国広州
  • 年月日: 2014-08-27 – 2014-08-28
  • 招待講演
• [学会発表] Application of Optical Frequency Comb Synthesizer/Analyzer to 22.4 Tbit/s Composite Amplitude and Phase Shift Keying (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Miyamoto, Mitsutaka Ito, Toshiaki Yamazaki, Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS2014)
  • 発表場所: 中国広州
  • 年月日: 2014-08-27 – 2014-08-28
• [学会発表] High-resolution Spectroscopy with Single-sideband Optical Modulator and Optical Frequency Comb (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsutoshi Shioda, Takashi Kurokawa
  • 学会等名: Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS2014)
  • 発表場所: 中国広州
  • 年月日: 2014-08-27 – 2014-08-28
  • 招待講演
• [学会発表] 合成パルスによるマルチギガヘルツコムの計測応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柏木謙、崔森悦、塩田達俊、田中洋介、黒川隆志
  • 学会等名: 光波センシング技術研究会
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館（東京都新宿区）
  • 年月日: 2014-06-18 – 2014-06-19
  • 招待講演
• [学会発表] Dispersion Measurement and Compensation using Optical Frequency Comb (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsutaka Ito, Takayuki Miyamoto, Masaichi Nakamura, Toshiaki Yamazaki, Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: CLEO2014
  • 発表場所: 米国サンノゼ
  • 年月日: 2014-06-10 – 2014-06-13
• [学会発表] Optical Zoom for the Single-shot Tomography and Profilometry Using Diffraction Orders of a Reflection Grating (2014)
  • 著者名/発表者名: T.B. Quoc , T. Shioda
  • 学会等名: BISC ’14 ( Biomedical Imaging and Sensing Conference 2014 )
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-04-23 – 2014-04-24
• [学会発表] Range Expansion Using Higher Order Optical Frequency Comb Interferometry (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sato and T. Shioda
  • 学会等名: BISC ’14 ( Biomedical Imaging and Sensing Conference 2014 )
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-04-23 – 2014-04-24
• [学会発表] ファブリ・ペロー電気光学変調器と波長シフタを用いたデュアルコム分光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤充貴，宮本貴幸，山崎俊明，中村允一，関智史，黒川隆志，塩田達俊
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川（青山学院大学）
• [学会発表] 光周波数コム合成・解析法の22.4 Tbit/s 位相・振幅複合変調方式への適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮本貴幸，伊藤充貴，山崎俊明，塩田達俊
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川（青山学院大学）
• [学会発表] VIPAを用いた低コヒーレンスコム光発生と干渉形状計測への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今津貴雅，塩田達俊
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川（青山学院大学）
• [学会発表] 共振器の波長分散を利用した広ダイナミックレンジコム干渉の次数判別 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩田達俊，佐藤健公
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川（青山学院大学）
• [学会発表] アパーチャーレス近接場顕微鏡における偏光特性のシミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 蔡永福，孟倩文，江本顕雄，塩田達俊，小野浩司，石橋隆幸
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川（青山学院大学）
• [学会発表] パルスシンセサイザを用いた波長可変なマルチギガヘルツコム光源 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関智史，塩田達俊，柏木謙，田中洋介，黒川隆志
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川（青山学院大学）
• [学会発表] Application of Optical Frequency Comb Synthesizer/Analyzer to Tbit Multilevel Phase Modulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiaki Yamazaki, Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR 2013)
  • 発表場所: 京都（京都国際会館）
• [学会発表] Improvement of the 2D Single-shot Tomography and Profilometry for a Scattered Media (2013)
  • 著者名/発表者名: Tuan Quoc Banh、Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia (第74回応用物理学会秋季学術講演会)
  • 発表場所: 京都（同志社大学）
• [学会発表] FDTD法を用いたアパーチャーレス反射型近接場顕微鏡における偏光特性の解析（3） (2013)
  • 著者名/発表者名: 蔡永福、孟倩文、江本顕雄、塩田達俊、小野浩司、石橋隆幸
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 京都（同志社大学）
• [学会発表] Spatially-resolved spectroscopy for simultaneous distinguishment of both structures and materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsutoshi Shioda, Banh Q. Tuan
  • 学会等名: Optical Sensors (SENSORS)
  • 発表場所: Puerto Rico
• [学会発表] Compensation of the cross-correlation signal noise for a spatially resolved tomographic spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Tuan Banh Quoc、Masaya Sakatsum, Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: 第51回光波センシング技術研究会
  • 発表場所: 東京（東京理科大学）
• [学会発表] 光周波数コム合成・解析法の多値位相偏移変調信号生成・計測への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山崎俊明、塩田達俊
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2013
  • 発表場所: 奈良（奈良県新公会堂）
• [学会発表] 光周波数コムシンセサイザ／アナライザによるファイバー伝搬高速光波形の分散制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村 允一、山崎俊明、塩田達俊
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2013
  • 発表場所: 奈良（奈良県新公会堂）
• [学会発表] 2D singleshot tomography: effectiveness of the diffraction orders SPM to the measurement range (2013)
  • 著者名/発表者名: Tuan Banh Quoc、Tatsutoshi Shioda
  • 学会等名: 第52回光波センシング技術研究会
  • 発表場所: 東京（東京理科大学）
• [備考]
  • URL: http://optel.ees.saitama-u.ac.jp/
• [備考] 塩田研究室ホームページ
  • URL: http://optel.ees.saitama-u.ac.jp/
• [備考] 埼玉大学研究者総覧
  • URL: http://s-read.saitama-u.ac.jp/researchers/pages/researcher/vTsgrVyk
• [産業財産権] 過渡吸収応答検出装置および過渡吸収応答検出方法 (2014)
  • 発明者名: 塩田達俊
  • 権利者名: 埼玉大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-039995
  • 出願年月日: 2014-02-28