| 研究課題/領域番号 |
18206008
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
笹木 敬司 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00183822)
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| 研究分担者 |
藤原 英樹 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (10374670)
松尾 保孝 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (90374652)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2009
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| キーワード | 超精密計測 / 光ピンセット / 微小共振器 / マイクロ・ナノデバイス / 量子エレクトロニクス |
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| 研究概要 |
本研究では、放射圧を利用して光子の状態を保ったまま光子を検出するという全く新しいアイデアに基づく光物理計測手法を開発することを目的として、a)光子1個レベルを検出するために光子場を増強する手法の考案、b)極めて高感度な力測定技術の開発および熱雑音の抑制技術の確立を行った。開発したシステムを用いれば、光子を消滅させず何度でも検出することができるので、光子の時間・空間などマルチパラメータの計測が可能となる。具体的には、微小共振器のQ値に対応して得られる光増強度の見積りを行った。その結果得られる変位量や実験装置の位置検出感度等の試作に必要な実験条件の見積りを行った。これらの結果をもとにファイブリー・ペロー共振器を元にしたシステムの設計を行った。また、金コートしたAFMプローブに周波数変調したレーザー光を入射しながら、AFMプローブの変位を測定した。その結果、熱による形状変化とは別に放射圧による変調成分を高感度に観測することに成功した。これらの知見をもとに金コートAFM プローブを片側ミラーとしたファブリ・ペロー共振器を含むシステムの試作を行った。さらに、テーパーファイバを作製するための装置の設計、構築を行い、最適なテーパー形状を得る為の作製パラメータの探索を行った。その結果、安定して1μm程度のテーパー径をもつテーパーファイバの作製が可能となった。また、このテーパーファイバと微小球共振器を結合する為の測定系の作製を行い、テーパーから微小球やトロイド共振器へ100%に近い高効率なカップリングを観測した。
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