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2021 年度 実績報告書

光周波数標準を用いた光時系の実現

研究課題

研究課題/領域番号 17H01151
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

保坂 一元  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, 副研究部門長 (50462859)

研究分担者 洪 鋒雷  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)
小林 拓実  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 (40758398)
稲場 肇  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, 研究グループ長 (70356492)
赤松 大輔  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90549883)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード光時系 / Yb光格子時計 / TAIへの貢献 / 周波数計測
研究実績の概要

本研究のテーマは光周波数標準を用いた高精度な時系(光時系: optical time scale)を構築することである。そのための重要なマイルストーンである「光周波数標準による国際原子時(TAI)へ貢献の実現」が大きな目標である。本研究では、光周波数標準としてYb光格子時計、連続運転可能な中間発振器として水素メーザーを用いる。光格子時計を基準に、水素メーザーの周波数を定常的に測定し、測定結果をフランスにある国際度量衡局に提出する。水素メーザーとTAIの周波数の関係はGPSのデータから国際度量衡局が計算する。この方法により光格子時計とTAIがつながり、光によるTAIの高精度化が可能になる。

昨年度までに、本研究を遂行する上で最もハードルの高かった光格子時計の連続運転に成功し(世界で初めて半年間で稼働率80 %以上の運転に成功)、メートル条約関連会議の周波数標準作業部会において、TAIの校正を承認された。

今年度は、TAIのリアルタイム校正をスタートし、合計で7回の校正を行った。(リアルタイム校正とは、前月の校正結果を翌月3日までに国際度量衡局に提出することである。リアルタイムでTAIの計算に反映され、寄与率が上がる。他機関の校正結果を参照できないブラインド校正ともいえる。) さらに、将来の光格子時計の不確かさのさらなる低減と、水素メーザーを用いない光だけで生成する時系の構築を見据えた狭線幅レーザーの新規開発に着手した。これは、熱雑音の影響の少ない結晶コーティングミラーを用いた光共振器に安定化したレーザーであり、現状より1桁程度の周波数安定度向上を目標にしている。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Generation of 116 mW ouput power at 461 nm in a periodically poled lithium niobate waveguide2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hisai, Yoshiki Nishida, Hiroshi Miyazawa, Takumi Kobayashi, Feng-Lei Hong, and Daisuke Akamatsu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 61 ページ: 020701

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac4a05

    • 査読あり
  • [学会発表] Progress report of the 171Yb optical lattice clock NMIJ-Yb12021

    • 著者名/発表者名
      小林拓実、赤松大輔、保坂一元、久井裕介、和田雅人、稲場肇、田邊健彦、洪鋒雷、安田正美
    • 学会等名
      IEEE EFTF-IFCS
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution to International Atomic Time by the nearly continuous operation of an Yb optical lattice clock2021

    • 著者名/発表者名
      小林拓実、赤松大輔、保坂一元、久井裕介、西山明子、川崎瑛生、和田雅人、稲場肇、田邊健彦、洪鋒雷、安田正美
    • 学会等名
      ATF
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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