Real-time spectroscopic measurement system for the terahertz wave visualized by optical heterodyne

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01908
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: Shin'ichiro Hayashi 国立研究開発法人情報通信研究機構, テラヘルツ研究センターテラヘルツ連携研究室, 主任研究員 (70360188)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: テラヘルツ光 / 非線形光学 / 波長変換

Outline of Final Research Achievements

We propose and demonstrate a real-time spectroscopic measurement spectroscopic measurement system for the terahertz wave visualized by optical heterodyne using wavelength conversion between infrared and terahertz-waves based on nonlinear optics. As a stabilized pumping beam, we enhanced the brightness of 1.5 μm beam generated by Nd:YAG MOPA system based molecular gas stabilized injection-seeded PPLN-OPG and KTA-OPA for terahertz-wave parametric wavelength conversion. Wavelength conversion techniques with frequency stabilized infrared beams allow the spectra in the terahertz region to be determine their frequency as traceable to the national standard. The results reported at papers, and domestic and international conferences.

Free Research Field

非線形光学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

テラヘルツ光無線通信が不得意とする長距離伝送を，光通信波長帯に波長変換することにより光ファイバーネットワークを通じて実現するための基盤技術となり得る成果であり，変換後は不可視領域であるテラヘルツ帯を可視化することも容易である。加えて，既に発展した光制御技術に基づいたテラヘルツ光周波数制御手法に関する提案を行った。これらの成果は，テラヘルツ光を利用した広範囲にわたる領域，分子物理学など基礎科学の発展においても，無線通信・非破壊検査など工業利用においても重要な結果であると考えている。