| 研究課題/領域番号 |
20K04577
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
阪東 一毅 静岡大学, 理学部, 准教授 (50344867)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | リング共振器 / ウィスパリングギャラリーモード / 有機結晶 / フーリエ分光 / Q値 |
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| 研究実績の概要 |
有機リング結晶からのウィスパリングギャラリーモード発光ののフーリエ分光を行うために、すでに構築済みだった顕微発光分光システムにマイケルソン干渉計を追加構築した。マイケルソン干渉計は安定性を確保するため、顕微分光システムとは別の光学除振台に構築し、顕微分光システムからファイバーを介して接続するシステムを構築した。干渉計を通過した光は再びファイバーを通り、分光器へ接続した。干渉計は光波長以下の数十nmの解像度で光路差を設けるためにピエゾステージを片方のミラーに導入し、同時にミリメートル程度の大きな光路差も設けるためにもう一方のミラーにステッピングモーターステージを導入した。またこれらのステージはそれぞれパソコン制御できるようにした。
実際に単一のリング結晶からのウィスパリングギャラリーモード発光のを顕微分光システムを介してマイケルソン干渉計に導入しこれを分光器で検出した。光路差をピエゾステージとステッピングモーターステージで変化させ、リング共振器による狭線幅発光の干渉強度を測定した。その干渉振幅は光路長の増加とともに減少していくことが確認でき、フーリエ分光システムが正常に動作していることが確認できた。また発光の干渉強度振幅をフーリエ変換することでスペクトルを再現したところ、実際に得られた通常の発光スペクトルと比較的いい一致が得られた。
その一方で、干渉計への取り込み強度の効率が不十分のためノイズが多いことと、バックグラウンド連続スペクトル発光が大きく乗る問題があり、狭線幅発光を精密に再現するには問題があることがわかった。
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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
フーリエ分光のためのマイケルソン干渉計の構築はすでに実施し、またフーリエ分光システムが正常に動作することも確認できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
フーリエ分光を実施するためのマイケルソン干渉計を構築しその動作確認も行ったが、実際の有機リング結晶からのウィスパリングギャラリーモードを観測すると、バックグラウンドのバルク発光が無視できない程度干渉強度に含まれており、この寄与を差し引くための解析が必要であることがわかった。バックグラウンドの形状は線幅に比べて緩やかな強度変化であるため、一定と仮定してそのフーリエ変換成分を解析関数で求めることができるが、実際にこれを行ってもウィスパリングギャラリーモード発光のフーリエ成分がうまく残らないことがわかった。今後はバックグラウンドの形状をより実態に合わせたものにし、ウィスパリングギャラリーモード発光との分離を明瞭に行えるようにするため検出系全体の効率を改善することでS/N比を上げることを試みる。
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