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2013 年度 研究成果報告書

光格子時計のための低温光共振器を用いた超高安定レーザーの開発

研究課題

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研究課題/領域番号 22244049
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関東京大学

研究代表者

麻生 洋一  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10568174)

研究分担者 香取 秀俊  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (30233836)
洪 鋒雷  産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究科長 (10260217)
李 瑛  情報通信研究機構, 電磁波計測研究所, 主任研究員 (30415848)
坪野 公夫  東京大学, 大学院理学系研究科, 名誉教授 (10125271)
連携研究者 高本 将男  理化学研究所, 香取量子計測研究室, 研究員 (30401144)
鈴木 敏一  高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 教授 (20162977)
三代木 伸二  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (20302680)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード量子エレクトロニクス / 周波数標準
研究概要

本研究では,次世代周波数標準として期待される光格子時計において安定度を制限する要因となっているプローブレーザーの安定度を従来より大幅に(2桁程度)改善することを目指し,超高安定レーザーシステムの開発を行った。具体的には,レーザー安定度を決めている参照光共振器の熱雑音を低減するため,単結晶シリコン製光共振器を3.5Kまで冷却することで,高い安定度の達成を目指した。
本研究の結果,予定通り3.5Kの低温における,単結晶シリコン製光共振器の動作に成功した。その結果,インループ評価では1秒のタイムスケジュールで10のマイナス18乗の相対安定度が測定された。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Interferometer design of the KAGRA gravitational wave detector2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Aso, Y. Michimura, K. Somiya, M. Ando, O. Miyakawa, T. Sekiguchi, D. Tatsumi, and H. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: vol. 88, no. 4 ページ: 043007

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.88.043007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] "Prospects for frequency comparison of Sr and Hg optical lattice clocks toward 10^<-18> uncertainties,"in Frequency Control Symposium (FCS)2012

    • 著者名/発表者名
      H. Katori, M. Takamoto, T. Takano, I. Ushijima, T. Ohkubo, K. Yamanaka, N. Ohmae, Y. Aso, A. Shoda, T. Ushiba, P. Thoumany, M. Das, B. T. R. Christensen, and T. Akatsuka
    • 雑誌名

      2012 IEEE International

      ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/FCS.2012.6243688

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Length sensing and control strategies for the LCGT interferometer2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Aso, K. Somiya, and O. Miyakawa
    • 雑誌名

      Class. Quantum Gravity

      巻: vol. 29, no. 12 ページ: 124008

    • DOI

      10.1088/0264-9381/29/12/124008

    • 査読あり
  • [学会発表] 低温シリコン光共振器を用いた狭線幅光源の開発II2014

    • 著者名/発表者名
      牛場崇文,麻生洋一,大前宣昭,正田亜八香
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] 低温シリコン光共振器を用いた狭線幅光源の開発2013

    • 著者名/発表者名
      牛場崇文,麻生洋一,大前宣昭,正田亜八香,坪野公夫
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      高知大
    • 年月日
      2013-09-23
  • [学会発表] 超高安定光源のためのHexapod型能動防振装置の開発II2013

    • 著者名/発表者名
      正田亜八香、麻生洋一、大塚茂巳、大前宣昭、牛場崇文、平松成範、坪野公夫
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大
    • 年月日
      2013-03-27
  • [学会発表] 低温光共振器に向けた低温システムの開発II2013

    • 著者名/発表者名
      牛場崇文,渡辺篤史,麻生洋一,平松成範,大塚茂巳,大前宣昭,正田亜八香,坪野公夫
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大
    • 年月日
      2013-03-27
  • [学会発表] 超高安定光源のためのHexapod型能動防振装置の開発2012

    • 著者名/発表者名
      正田亜八香,麻生洋一,大塚茂巳,大前宣昭,牛場崇文,平松成範,坪野公夫
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都産業大
    • 年月日
      2012-09-11
  • [学会発表] 低温光共振器に向けた低温システムの開発2012

    • 著者名/発表者名
      牛場崇文,正田亜八香,大前宣昭,平松成範,大塚茂巳,麻生洋一,鈴木敏一,坪野公夫
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都産業大
    • 年月日
      2012-09-11
  • [学会発表] 低温光共振器を用いた時計用周波数安定化レーザーの開発2011

    • 著者名/発表者名
      大前宣昭,麻生洋一,坪野公夫,平松成範,正田亜八香,波多野智,三橋秀人,香取秀俊
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] 低温サファイア共振器を用いた超高安定レーザーの開発II2010

    • 著者名/発表者名
      麻生洋一,穀山渉,坪野公夫,高本将男,香取秀俊
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] Measuring Coating Thermal Noise with Cryogenic Sapphire Cavities2010

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Aso
    • 学会等名
      2010 Gravitational Wave Advanced Detector Workshop
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2010-05-18

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公開日: 2015-07-16  

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