2023 Fiscal Year Research-status Report
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22K03673
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
峰崎 岳夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任教授 (60292835)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 補償光学 / レーザーガイド星 / レーリー散乱 / ライダー / ToF測距 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
望遠鏡口径のもつ回折限界角度分解能を実現する補償光学技術はいまや大型望遠鏡に必須の装備となっているが、その性能を発揮できる天域が全天のごく一部に限られるという課題があった。レーザーガイド星の技術によってこれを解決できるが、大型望遠鏡で実用化されている大気ナトリウム層の励起発光を利用したレーザーガイド星は光源に特注の極めて高価な製品が必要であり、システム導入上の大きな課題となっている。本研究では安価なパルスレーザーのレーリー後方散乱とレンジゲート機構によって実効的に高度10-20kmの人工光源として調整する、レーリーレーザーガイド星システムの基礎技術の習得を目的とし、パルスレーザーを使ったレンジゲート機構を製作し、特定の距離においたターゲットによる反射や自由空間大気のレーリー後方散乱による帰還光を確認する屋外実験を行う。今年度は現代的な機材によるレンジゲート機構の調査を継続した。現在実用化されているレーリーレーザーガイド星システムではポッケルスセルという電気光学変調器により光路を高速に遮蔽・透過を切り替える機構が使われている。一方でイメージインテンシファイアという光電映像増強管により高速に増幅・非増幅を切り替える機構や、自動運転のためのレーザー測距のために複数の電子機器メーカーが開発中の SPAD イメージセンサーを比較検討した。レンジゲート機構の簡素化という観点から SPAD イメージセンサーがもっとも優れているが、残念ながら十分に広視野・高速なものは市販されておらず、高機能なイメージインテンシファイアは高価で経年劣化の問題もある。そこで SPAD イメージセンサーは今後も継続して調査することとして、実験にはポッケルスセルを利用することに決定した。複数製品を比較検討して機種を定めた。こののち実験に必要な諸機材の調達を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請よりも大きく減額されて予算措置がなされたため、費用圧縮のためにレーザー光源やレンジゲート機構の再調査の必要があった。このさい、レンジゲート機構の一方式の キーデバイスである SPAD イメージセンサーは、これが利用できれば画期的な方式となり得るが十分な性能のものが市販されておらず入手できなかった。そこでレンジゲート機構のシステム調査をぎりぎりまで延長することにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにレンジゲート機構のデバイスとしてポッケルスセルを選び、機種選定を行った。今後は実験機材の設計を行い、必要な機材を調達して（一部調達を開始している）システムとして組み上げて、屋内実験ののち屋外実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
申請よりも大きく減額されて予算措置がなされたため、費用圧縮のためのレーザー光源やレンジゲート機構の再調査を行ったため、時間がかかった。繰り越し予算は合算して、高額なレンジゲート機構のためのキーデバイスの購入に当てる予定である。実験光学系のシステム設計はすでに完了しており、順次機材調達を始めている。
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