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2020 年度 研究成果報告書

微小球共振原理を用いたマイクロスケール3次元形状標準計測の原理確立への挑戦

研究課題

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研究課題/領域番号 18K18803
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

道畑 正岐  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70588855)

研究分担者 高橋 哲  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30283724)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワードWGM / 光共振器 / 球体 / 直径 / テーパ光ファイバー
研究成果の概要

本研究では、従来にない全く新規な測定原理を提案・確立し、従来精度を遥かに上回る1 mm以下のマイクロ球径を10 nm以下の測定不確かさで計測・評価可能な標準計測技術の構築を目指している。本研究では、Whispering gallery mode共振を用いて手法を提案している。本研究課題では、直径計測を行いその性能について評価した。構築したシステムを用いて、複数のWGM共振波長を測定し、それらの波長からモード解析を行った。得られたモード番号から直径を見積もった結果、最大のばらつきは7 nm程度であり、非常に高い精度を示すことができた。

自由記述の分野

光応用計測

研究成果の学術的意義や社会的意義

Whispering gallery modeは非常に小さくまたQ値の高い共振器が得られるため、例えば、センサーやフィルターなどで非常によく用いられる。一方で3次元共振器のため、非常に多くのモードが立ち、そのモード特性を正確に把握することは容易ではない。我々は、半径モード番号の特定手法お新たに提案し、その有効性を示すことができた。これはWGMを用いた研究において非常に重要性が高いと考えられる。

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公開日: 2022-01-27  

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