| 研究課題/領域番号 |
25286075
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
縄田 耕二 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究領域, 基礎科学特別研究員 (90586405)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 非線形光学 / テラヘルツ / レーザー |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は、非線形結晶を用いた広帯域なテラヘルツ周波数領域において分光測定できる技術を開発することを目的としている。様々な分光測定対象の中にはテラヘルツ波に対して大きな吸収あるいは反射などの損失を有するものもあり、テラヘルツ波分光測定の障害となってきた。そのような測定対象の分光測定を実現するためには高いシグナルノイズ比を有するテラヘルツ波技術開発の必要不可欠である。高いシグナルノイズ比を実現するためには高出力テラヘルツ波発生技術と高感度テラヘルツ波検出技術の両技術開発が必要である。特に室温動作高感度テラヘルツ波検出技術は今後のテラヘルツ応用に対して重要な基盤技術であり、さらなる発展が期待されている技術である。
本年度は高感度テラヘルツ波検出技術として、非線形光学効果を用いた室温動作高感度コヒーレントテラヘルツ波検出について研究を行った。実用的な非線形光学効果を用いた高感度コヒーレントテラヘルツ波検出技術を開発するために疑似位相整合デバイスを用いて位相整合条件を積極的に制御し、最適なテラヘルツ波検出光学系の構築について取り組んできた。結果として最小検出テラヘルツ波エネルギーは100aJ/pulseを実現し、極低温シリコンボロメータを凌駕する最小検出エネルギーを達成した。得られた成果は、コヒーレントテラヘルツ分光に向けた位相検出も可能であり、小型テラヘルツ分光技術への応用展開も期待できる。
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| 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
非線形光学テラヘルツ波検出技術の高感度化に取り組み、最小検出テラヘルツ波エネルギーは100aJ/pulseを実現し、極低温シリコンボロメータを凌駕する最小検出エネルギーを達成した。そのテラヘルツ波パワーはマイクロワットレベルに相当し、微弱なテラヘルツ波検出に成功している。今後システムの構築を進めていく。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究で微弱なテラヘルツ波信号を検出する必要が判明してきており、非線形光学効果を用いたテラヘルツ波検出の高感度化に取り組んできた。結果として、テラヘルツ波パワー換算でマイクロワットレベルのテラヘルツ波検出に成功している。
今後は得られた成果を基にシステムの構築を進めていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
マイクロワットレベルの微弱なテラヘルツ波信号をテラヘルツ波検出に成功してきた。次年度はシステム構築に必要な光学素子や冶具等の購入を行う。
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| 次年度使用額の使用計画 |
パルス光源を用いた実験光学系を構築するために光損傷閾値の高いレンズやミラー、波長板などの光学素子を購入する。
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