• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

宇宙デブリ除去のための位相共役光を用いた光エネルギー伝送

研究課題

研究課題/領域番号 13J04508
研究機関東京大学

研究代表者

川上 言美  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード位相共役光 / 無線光エネルギー伝送 / 宇宙デブリ除去 / 四光波混合 / 飽和利得
研究実績の概要

レーザーアブレーションを用いた微小宇宙デブリ除去には,遠隔デブリの検出と追尾,そしてデブリへのレーザー集光を行う必要がある.位相共役光はこれらを自動的に(光の物理現象のみで)行うため,応答速度が遅く,複雑でコストのかかる機械的な制御を必要としない.特に,光路上で受ける波面歪みを自動補正するため,高い安定性で回折限界に近い光をターゲットに集光し続けることができる.位相共役光の発生方法は様々であるが,本研究では,ハイパワーオペレーション向きで応答速度の速い利得媒質中の利得飽和現象を利用して位相共役光発生を行い,光エネルギー伝送システムとしての応用可能性を評価することを目的としている.
現在までに,光エネルギー伝送に適した自己励起型位相共役鏡をデザインした.位相共役光の発生を確認し,位相共役光出力や効率の測定を行い,先行研究の記録を上回る位相共役光出力を得ている.また,位相共役光発生時の過渡的振る舞いを調べ,ターゲットからの信号光に対してそれ以上の位相共役光出力(1以上の反射率)を確認した.さらに,ターゲットの位置を動かしてトラッキングテストを行い,高い追尾性能を確かめた.ライターの炎で作成した空気揺らぎのリアルタイム波面補正,光学系の工夫による視野角拡大,2点同時集光能力を評価し,論文にまとめた.
本研究は微小宇宙デブリ除去にとどまらず,飛翔体へのレーザー光による無線給電,衛星間などの長距離無線光通信など,宇宙から民政レベルまで様々な応用にとって重要である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

位相共役光の発生に成功し,諸特性を調べた.当初の計画通り研究が進んでいる.

今後の研究の推進方策

今後は,実際にターゲットを連続して動かし,追尾が可能であることを確かめる.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Simultaneous optical tracking of multiple targets in a field of view greater than 20°2015

    • 著者名/発表者名
      Kotomi Kawakami, Hideki Okamura, and Kimiya Komurasaki
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 23 ページ: 9777-9783

    • DOI

      10.1364/OE.23.009777

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optical phase conjugation by four-wave mixing in Nd:YAG laser oscillator for optical energy transfer to a remote target2015

    • 著者名/発表者名
      Kotomi Kawakami, Hideki Okamura, and Kimiya Komurasaki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 ページ: 083106-1~5

    • DOI

      10.1063/1.4913595

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 微小宇宙デブリ除去のための飽和利得四光波混合の基礎研究2014

    • 著者名/発表者名
      川上言美,内田成明,岡村秀樹,小紫公也
    • 雑誌名

      プラズマ応用科学

      巻: 22 ページ: 43~46

    • 査読あり
  • [学会発表] Optical phase conjugation for small space debris removal2015

    • 著者名/発表者名
      Kotomi Kawakami, Shigeaki Uchida, Hideki Okamura and Kimiya Komurasaki
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Technology and Science (ISTS)
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-04 – 2015-07-10
  • [学会発表] 位相共役光を用いた無線光エネルギー伝送2015

    • 著者名/発表者名
      川上言美,小紫公也
    • 学会等名
      第34回宇宙エネルギーシンポジウムプログラム
    • 発表場所
      JAXA宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-06
  • [学会発表] 無線光エネルギ―伝送を目的としたNd:YAGレーザー共振器中での位相共役光発生2015

    • 著者名/発表者名
      川上言美,岡村秀樹,内田成明,小紫公也
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第35回年次大会
    • 発表場所
      東海大学高輪校舎(東京都港区高輪)
    • 年月日
      2015-01-11 – 2015-01-12
  • [学会発表] Phase Conjugate Light Generation for Space Debris Removal2014

    • 著者名/発表者名
      Kotomi Kawakami, Shigeaki Uchida, Hideki Okamura and Kimiya Komurasaki
    • 学会等名
      2014 International High Power Laser Ablation and Beamed Energy Propulsion (HPLA/BEP) Symposium
    • 発表場所
      Santa Fe (United States of America)
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-25
  • [備考] Welcome to Kotomi Kawakami’s Website !

    • URL

      http://www.al.t.u-tokyo.ac.jp/members/kawakami/kotomikawakami/AboutMe.html

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi