| 研究課題/領域番号 |
18K18852
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
田中 洋介 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20283343)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| キーワード | 散乱光計測 / 多モード光 / 光周波数コム / 歪み計測 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、導波路光デバイス、細胞等、半透明サンプル内の任意の点の歪みや振動を精密測定する新技術の開発を目標とした。目標実現にあたり、サンプルの両端から光周波数コムのような周波数間隔の等しい多モードスペクトルを持つ光を入射する手法を提案した。このような周波数間隔の等しい多モード光は、時間軸上では周期的なパルス光となる。そこで、その振幅や位相スペクトルを適切に制御することで、サンプル内の任意の位置に定常的に大きな振幅を持つ定在パルスを作り、その点でのみ強い散乱光を引き起こすことを狙いとした。散乱光のスペクトルは一般に媒質の密度、屈折率の変化によって変化するため、サンプルの特定点からの散乱光を調べれば、サンプルの特定点における歪みや振動の様子がわかる。
初年度は光変調器を利用した多モード光生成とスペクトル制御の検討を進めた。スペクトル制御では当初の予定通り、空間光変調器を用いることで空間上に変調された光の周波数成分を展開し、所望のスペクトルが得られるよう角周波数成分の調整を行って成形を進めた。その上で、定在パルス光による散乱光発生の実験をサンプルとして光ファイバを用いて行った。適切にスペクトル成形した多モード光をファイバの両端から入射し、特定点における散乱光を誘起した。ファイバの温度や歪みの変化に伴う散乱光スペクトルの周波数が変化することを確認し、提案手法の妥当性を確認することができた。
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| 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
初年度の目標である光周波数コム生成とスペクトル制御の原理確認、ならびに次年度以降の中心課題となる定在パルスによる散乱光発生の原理確認が出来たため。
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| 今後の研究の推進方策 |
定在パルスの生成と制御、散乱光の解析、計測システムの構築を中心に研究を進める。特に、定在パルスの安定な位置制御の実現、および散乱光スペクトルから歪みや振動を正確に導くための測定手法の検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請書執筆段階では初年度から比較的高価な機器による精度の高い実験を計画したが、今後の方向性を見極めるためのより原理的な確認実験を重点的に行ったところ、結果として当初の目標を達成しつつ、実験機器等に使用する金額は当初予定よりも少額となり、次年度に繰り越す金額が生じた。本年度の研究で提案手法の妥当性が確認できたため、次年度は本格的に精度を上げた実験を進める。そのために測定機器の購入する他、成果発表を行うために助成金を使用する。
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