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2014 年度 実績報告書

光スクイーズ装置を用いた能動的信号増幅システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24684014
研究機関東京工業大学

研究代表者

宗宮 健太郎  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10582603)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードOPO / SHG / 信号増幅 / 振り子 / 軽量鏡 / 量子雑音
研究実績の概要

H26年度始めに掲げた年度目標は、(1)非線形結晶における倍波生成効率の向上、(2)軽量鏡を干渉計に組み込んで輻射圧効果を検証する、の2点であった。
(1)については、光のモードのマッチング率を向上するなどの改善を施したが、生成効率の向上にはつながらなかった。4枚鏡によるボウタイ型共振器の調整が難しいためと考えられるので、次年度はボウタイ型共振器を線形共振器に作り替えることを検討している。
(2)については、大きく進展した。まず、年度始めに軽量鏡の振り子の共振周波数を60Hzから30Hzに減らすことを目標としたが、大幅な改良により8Hzまで下げることができた。さらに装置全体の縦防振を導入し、渦電流ダンピング機構を整えることにより、振り子の性能の改良に成功した。年度の後半には、マイケルソン干渉計とシグナルリサイクリング共振器の同時制御に成功し、伝達関数を測ることにより輻射圧による光バネが観測帯域に見えるかを検証した。光バネは見えなかったが、フィネスや入射光強度からの見積もりとはコンシステントであり、非線形光学素子による信号増幅を導入すれば見えるようになると考えられるところまで来ている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

大学内の事情により実験室の引っ越しをしなければならなかった。当初は夏ごろに引っ越す予定だったのだが、最終的に2月までずれこんだ。夏前に実験を一時中断していたことでSHG実験などに遅れが生じた。また、2月に実験装置を解体したが、新しい実験施設はインフラが整っておらず、それらの整備は4月以降となったため、2-3月は実験をすることができなかった。

今後の研究の推進方策

今年度はこれまでの2倍ほどの広さの実験室で実験装置を再建する。インフラの整備で2か月、装置の再建に2か月ほどかかることが予想され、年度の前半は進展がほとんど見込めない。しかし一方でこれまでより広いクリーンルームを用意する予定なので、制御系を改良することが可能となる。軽量鏡を用いた干渉計で光バネが見えなかった理由のひとつに、動作点をチューンすることができなかったことが挙げられており、共振器長さを長くすることによりその大幅な改良を目指す。

次年度使用額が生じた理由

実験室の引っ越しに伴い、2-3月に実験ができなかったため。

次年度使用額の使用計画

実験装置の再建に使用する。具体的にはヘパフィルタの交換と光学定盤の洗浄に用いる予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 重力波検出のための非線形光学素子を用いた信号増幅システムの開発2015

    • 著者名/発表者名
      宗宮健太郎、加藤準平、矢野和城
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学, 東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] Parametric amplification of a stiff optical spring2015

    • 著者名/発表者名
      K. Yano, J. Kato, S. Atsuta, Y. Kataoka, and K.Somiya
    • 学会等名
      LSC-Virgo Collaboration meeting
    • 発表場所
      Pasadena, USA
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-19
  • [学会発表] Signal amplification for a stiff optical spring2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yano, J. Kato, S. Atsuta, Y. Kataoka, and K.Somiya
    • 学会等名
      GWADW 2014
    • 発表場所
      ひだホテルプラザ, 高山
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-25
  • [備考] Somiya Lab

    • URL

      http://www.gravity.ircs.titech.ac.jp/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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