イッテルビウム光格子時計における青方魔法波長の探索

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23540472
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 安田 正美 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究室付 (50322045)
• 研究分担者: 赤松 大輔 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (90549883)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 光格子時計 / イッテルビウム / 絶対周波数計測 / 光周波数コム / 青方離調魔法波長

研究概要

本研究では、イッテルビウム（Yb）光格子時計における、光格子レーザー由来の不確かさ低減のために、Yb原子の青方離調魔法波長を探索することを目的として、以下の成果を得た。①Yb光格子時計のさらなる高度化を達成し、絶対周波数測定不確かさを1桁以上低減した。これによりYb光格子時計が秒の２次表現に採択された。②Yb/Sr光格子時計周波数比の直接測定に成功した。マイクロ波周波数基準による光シフト周波数測定と比べて、1桁以上測定時間を短縮できる。③光シフト誘起用青色レーザー光源の開発に成功した。赤外線半導体レーザーを光増幅し、第２次高調波発生により、波長399nmで100mWの出力を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Frequency ratio measurement of 171Yb and 87Sr optical lattice clocks (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Akamatsu, Masami Yasuda, Hajime Inaba, Kazumoto Hosaka, Takehiko Tanabe, Atsushi Onae, Feng-Lei Hong
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol.22 ページ: 7898-7905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Absolute Frequency Measurement of the 171Yb Optical Lattice Clock towards a Candidate for the Redefinition of the Second (2012)
  • 著者名/発表者名: Masami Yasuda, Hajime Inaba, Takuya Kohno, Takehiko Tanabe, Yoshiaki Nakajima, Kazumoto Hosaka, Daisuke Akamatsu, Atsushi Onae, Tomonari Suzuyama, Masaki Amemiya, Feng-Lei Hong
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.5 ページ: 102401-1-3
  • DOI: 10.1143/APEX.5.102401
  • 査読あり
• [雑誌論文] 産総研におけるイッテルビウム光格子時計開発の現状 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田正美, 河野託也, 保坂一元, 稲場肇, 中嶋善晶, 赤松大輔, 大苗敦, 洪鋒雷
  • 雑誌名: 電気学会誌 巻: ECT-11巻 ページ: 7-10
• [学会発表] Improved Absolute Frequency Measurement of the 171Yb Optical Lattice Clock towards the Redefinition of the Second (2013)
  • 著者名/発表者名: Masami Yasuda, Hajime Inaba, Takuya Kohno, Takehiko Tanabe, Yoshiaki Nakajima, Kazumoto Hosaka, Daisuke Akamatsu, Atsushi Onae, Tomonari Suzuyama, Masaki Amemiya, Feng-Lei Hong
  • 学会等名: CLEO2013
  • 発表場所: San Jose Convention Center, San Jose, CA, USA
  • 年月日: 2013-06-11
• [学会発表] 秒の再定義に向けたイッテルビウム光格子時計の絶対周波数測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安田正美, 稲場肇, 河野託也, 田邊健彦, 中嶋善晶, 保坂一元, 赤松大輔, 大苗敦, 鈴山智也, 雨宮正樹, 洪鋒雷
  • 学会等名: 日本物理学界第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Improved Absolute Frequency Measurement of the 171Yb Optical Lattice Clock for the Redefinition of the Second (2013)
  • 著者名/発表者名: Masami Yasuda, Hajime Inaba, Takuya Kohno, Takehiko Tanabe, Yoshiaki Nakajima, Kazumoto Hosaka, Daisuke Akamatsu, Atsushi Onae, Tomonari Suzuyama, Masaki Amemiya, Feng-Lei Hong
  • 学会等名: NICT Workshop on the Optical Frequency Standards
  • 発表場所: 情報通信研究機構(東京都)
  • 年月日: 2013-02-07
• [学会発表] Improved Absolute Frequency Measurement of the 171Yb Optical Lattice Clock towards the Secondary Representation of the Second (2012)
  • 著者名/発表者名: Masami Yasuda, Hajime Inaba, Takuya Kohno, Takehiko Tanabe, Yoshiaki Nakajima, Kazumoto Hosaka, Daisuke Akamatsu, Atsushi Onae, Tomonari Suzuyama, Masaki Amemiya, Feng-Lei Hong
  • 学会等名: 第5回極低温グループII原子国際会議
  • 発表場所: 情報通信研究機構(東京都)
  • 年月日: 2012-10-11
• [学会発表] Improved Absolute Frequency Measurement of the 171Yb Optical Lattice Clock at NMIJ (2012)
  • 著者名/発表者名: Masami Yasuda, Hajime Inaba, Takuya Kohno, Takehiko Tanabe, Yoshiaki Nakajima, Kazumoto Hosaka, Daisuke Akamatsu, Atsushi Onae, Tomonari Suzuyama, Masaki Amemiya, Feng-Lei Hong
  • 学会等名: 光コム, 光時計及び関連デバイスワークショップ
  • 発表場所: 産総研つくばセンター(茨城県)
  • 年月日: 2012-10-03
• [学会発表] Progress of the 171Yb Optical Lattice Clock at NMIJ, AIST (2012)
  • 著者名/発表者名: Masami Yasuda, Hajime Inaba, Takuya Kohno, Takehiko Tanabe, Yoshiaki Nakajima, Kazumoto Hosaka, Daisuke Akamatsu, Atsushi Onae, Tomonari Suzuyama, Masaki Amemiya, Feng-Lei Hong
  • 学会等名: CLEO2012
  • 発表場所: San Jose Convention Center, San Jose, CA, USA
  • 年月日: 2012-05-10
• [学会発表] 産総研におけるイッテルビウム光格子時計開発の現状 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田正美, 河野託也, 保坂一元, 稲場肇, 中嶋善晶, 赤松大輔, 大苗敦, 洪鋒雷
  • 学会等名: 電気学会・電子回路研究会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] Current status of the 171Yb optical lattice clock at NMIJ, AIST (2011)
  • 著者名/発表者名: Masami Yasuda, Takuya Kohno, Kazumoto Hosaka, Hajime Inaba, Yoshiaki Nakajima, Atsushi Onae, Feng-Lei Hong
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, CA, USA
  • 年月日: 2011-08-25
  • 招待講演