高次ナイキスト領域における広帯域強度雑音抑制とロックイン型顕微鏡への応用

• 研究課題/領域番号: 25600116
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 小関 泰之 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60437374)
• 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: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 誘導ラマン散乱 / 雑音抑制 / 光パルス

研究成果の概要

本研究の目的は、高感度な無標識生体観察法として注目を集めている誘導ラマン散乱(SRS)顕微法に対して実用性の高いレーザー光源を適用し、高性能と高い実用性を両立することと、そのための新規光制御技術を創出することである。当初は高次ナイキスト領域における雑音抑制に取り組む予定であったが、研究開始後にアプローチを変更し、以下の3点の成果を挙げた。(1)ファイバーレーザー型SRS顕微鏡による分光イメージングの実現。(2)光雑音の遅延干渉によるRFスペクトル変調現象の発見。(3)新規高速波長可変パルスファイバーレーザーの実現。これらを通じて、当初の目的はほぼ達成できたと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] RF spectral modulation caused by delayed interference and photodetection of optical noise (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, Y. Ozeki, Y. Kanematsu, Y. Takai, and K. Itoh
  • 雑誌名: Opt. Rev. 巻: 21 号: 4 ページ: 425-425
  • DOI: 10.1007/s10043-014-0066-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulated Raman spectral microscope using synchronized Er- and Yb-fiber lasers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nose, K., Kishi, T., Ozeki, Y., Kanematsu, Y., Takata, H.,Fukui, K., Takai, Y. and Itoh, K.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 5 ページ: 52401-52401
  • DOI: 10.7567/jjap.53.052401
  • NAID: 210000143745
  • 査読あり
• [雑誌論文] ファイバレーザー光を用いたリアルタイム誘導ラマン散乱顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小関泰之、岸達也、能勢啓輔、伊東一良
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 41 ページ: 619-621
  • NAID: 10031193025
• [学会発表] Fast Wavelength-Tunable Picosecond Pulses from Mode-Locked Er Fiber Laser using an Intracavity Filter with Repetition Rate Compensator (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki and D. Tashiro
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO2015), STh1L.3
  • 発表場所: San Jose, U.S.A.
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] 共振器内フィルタを有する高速波長可変ピコ秒モード同期ファイバレーザ (2015)
  • 著者名/発表者名: 田代 大悟、小関 泰之
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会、12a-A15-9
  • 発表場所: 東海大学、神奈川県
  • 年月日: 2015-03-12
• [学会発表] ファイバーレーザー光を用いたリアルタイム誘導ラマン散乱顕微鏡の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小関泰之、岸達也、能勢啓輔、伊東一良
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第35回年次大会、12a-I-6
  • 発表場所: 東海大学高輪キャンパス、東京都
  • 年月日: 2015-01-12
  • 招待講演
• [学会発表] Fiber-laser-based stimulated Raman microspectroscopy with shot-noise limited sensitivity
  • 著者名/発表者名: K. Nose, T. Kishi, Y. Ozeki, Y. Kanematsu, and K. Itoh
  • 学会等名: CLEO-PR2013
  • 発表場所: 京都、京都国際会館