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2023 年度 研究成果報告書

質量標準トレーサビリティ体系のための超高精度・広範囲なシリコン球体計測

研究課題

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研究課題/領域番号 20H02040
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18020:加工学および生産工学関連
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, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30283724)
門屋 祥太郎  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60880234)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードWhispering gallery mode / テーパ光ファイバー / 球 / 直径
研究成果の概要

本研究では、高精度な質量トレーサビリティ体系構築に向け、φ94 mmからφ94 μmの幅広いシリコン球体に対して、同一測定原理でその直径を相対精度1.0×10-6で測定可能な技術確立を目的とした。そのために、Whispering gallery mode (WGM)共振という 光共振現象を用いた手法を提案しており、本研究課題では特に、WGMのモード番号推定と屈折率自律補正法によって、本手法の計測不確かさ改善を行った。

自由記述の分野

計測工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

具体的にな成果については、まず「WGM励起光ファイバー直径計測法の確立によるWGM伝搬定数の推定法」を確立した。従来、1 μm以下の細い光ファイバーをその場環境で測定する技術はなく、本研究で、これを確立することができた。また、WGMは広く用いられている技術であるものの、そのモード解析および屈折率の補正方法についての報告例は非常に少ない。本研究では、「近接場光の直接検出によるWGMモード番号の推定」「WGMのモード解析による屈折率補正方法の提案とその手法の検証」を行い、今後のWGM研究における特性理解について貢献することが期待される。

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公開日: 2025-01-30  

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