Material evaluation technology that is opened up by spectroscopy principle based on the direct acquisition of optical response function

基于直接获取光学响应函数的光谱学原理开辟的材料评价技术

• 批准号: 21H05014
• 负责人: 美濃島 薫
• 金额: $ 120.39万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H05014/
• 关键词: 光周波数コム; デュアルコム分光; 分光特性装置; 光位相制御; 時間空間特性; 分光特性評価; 時間・空間特性

まず、昨年度に作成した中赤外光源を高度化し、中赤外デュアルコム分光用の光源開発を行った。双方向型デュアルコムレーザーの2つの近赤外光コム出力に対して、デュアルコムのコヒーレンス向上に向けて、共振器の耐環境安定性を高め、周波数標準に同期させて光コムに光周波数絶対値を付与した。一体型共振器において2台の光コムが受動安定化される利点を生かし、簡単なピエゾ素子を光ファイバに貼り付けるだけの繰り返し周波数の制御を付加することにより、周波数標準に同期させた高精度な周波数絶対測定が可能となるとともに、積算によるSN比向上が可能になった。これにより、低圧のN2Oガスセルを試料として、HITRANデータベースの値と吸収線幅内で一致する吸収線測定が実現された。また、実績のある従来型の独立型近赤外ファイバコムを高度化して、高非線形ファイバと導波路型非線形結晶を可視光発生に最適化して用いることによって、環境安定性の高いインライン・ファイバ型構成によって、波長450～820 nmにおよぶ広帯域光コムを発生した。さらに、実際にデュアルコム分光計を構築し、高コヒーレントなデュアルコム信号が検出されることを確認した。さらに、一体型共振器自体を発展させ、近赤外域においてトライコム光源の開発を行った。さらに、光コムの位相制御性を活用した光パルスの電場波形の操作・検出手法の開発にも取り組み、動的な信号波形変調による偏光変調分光法に基づく、デュアルコム分光に適した高感度測定手法を実現した。光コムの特徴を生かしたマルチ分光技術の基礎として、開発した広帯域光源による中赤外域・可視域の固体分光測定や、高速円偏光変調分光の有効性を示した。さらに、空間特性に敏感な物性情報の取得に向けた第一歩として、メタマテリアルを採用してデュアルコム分光による評価法を開発した。

In the past year, the development of light sources for infrared spectroscopy has been carried out. The two-way resonator has two sets of near-red light output, and the two-way resonator has two sets of upward light output. The environmental stability of the resonator is high. The number of cycles is standard. The number of cycles of the resonator is high. The integral resonator has two optical channels for dynamic stabilization. The optical channel is simple and easy to operate. The optical channel is simple and easy to operate. The control of the frequency is easy to operate. The frequency standard is synchronous. The frequency measurement is possible with high accuracy. The SN ratio is possible. The absorption line measurement of the low pressure N2O sample and the HITRAN sample is completed. The independent near-infrared crystal structure of the present type has been optimized for visible light generation with high non-linear crystal structure and waveguide non-linear crystal structure, and the wavelength of 450~820 nm has been optimized for visible light generation with high environmental stability. In the meantime, the spectrometer is constructed, and the high temperature signal is detected. In addition, the development of the integral resonator itself and the development of the near-infrared light source are carried out. In addition, the phase control property of the optical fiber is utilized, and the electric field waveform of the optical fiber is operated, and the detection method is developed to obtain the signal waveform of the optical fiber, and the polarization modulation spectroscopy is realized. The characteristics of optical spectrum are discussed. The basic principles of optical spectrum technology are discussed. The characteristics of optical spectrum technology are discussed. The first step in obtaining sensitive physical property information is to develop an evaluation method using optical spectroscopy.

项目成果

Comb-Line Resolved Dual-Comb Spectroscopy Using Free-Running Mechanical Sharing Combs

• DOI: 10.1364/cleopr.2022.cthp6f_03
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
• 作者: Haochen Tian;Runmin Li;Takeru Endo;A. Asahara;L. Sterczewski;K. Minoshima

光コムを用いた光波の精密制御による高機能光計測技術の進展

通过光梳精确控制光波，高性能光学测量技术取得进展

• 发表时间: 2021
• 作者: S. Kanehira;K. Fukami;K. Hasegawa;T. Nakamura;M. Morimoto;and K. Fukagata;美濃島 薫
• 通讯作者: 美濃島 薫

Shape Measurement Technique with Self-correction of Air Refractive using a Single-color Comb Interferometer

单色梳状干涉仪空气折射自校正形状测量技术

• 发表时间: 2022
• 作者: 大川内雅人;武市泰男;中島優作;羽合孝文;小野寛太;Takuho Tanaka,Kanyo Akuzawa,Takashi Kato,Kaoru Minoshima
• 通讯作者: Takuho Tanaka,Kanyo Akuzawa,Takashi Kato,Kaoru Minoshima

Low Noise Coherently Synthesized Two-Color Electro-Optic Frequency Comb

低噪声相干合成二色电光频率梳

• 发表时间: 2022
• 作者: Runmin Li,Haochen Tian,Takashi Kato,Akifumi Asahara,Kaoru Minoshima

Application for mid-infrared dual-comb gas spectroscopy with bidirectional dual-comb fiber laser

双向双梳光纤激光器中红外双梳气体光谱的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: Imanishi Yoshiyasu;Ting Xiao;Yabushita Mizuho;Osuga Ryota;Nishitoba Toshiki;Maki Sachiko;Kanie Kiyoshi;Cao Wenbin;Yokoi Toshiyuki;Muramatsu Atsushi;深潟 康二;Jiajie Li,Akifumi Asahara,Haochen Tian,Kazumichi Yoshii,Takashi Kato,Yoshiaki Nakajima,Kaoru Minoshima
• 通讯作者: Jiajie Li,Akifumi Asahara,Haochen Tian,Kazumichi Yoshii,Takashi Kato,Yoshiaki Nakajima,Kaoru Minoshima