High-resolution broadband direct comb spectroscopy

高分辨率宽带直接梳状光谱

• 批准号: 21K04930
• 负责人: 長谷川 太郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04930/
• 关键词: 光周波数コム; 高分解能分光; コム直接分光; 二重共鳴スペクトル; 高速偏光変調

光周波数コムを直接分光の光源とするレーザー分光法(以後コム直接分光)は、広帯域・高精度・高速な赤外分光法である。本研究ではこれらの特徴に加え、さらに「高分解能」の特徴を兼ね備えたコム直接分光法の確立を目指す。2022年度は次の実績が得られた。コム直接分光の方法として、本研究では連続発振レーザーとのヘテロダインでスペクトルを取得する方法を主に想定していた。一方で、別の光周波数コムを準備して2つの光周波数コムのヘテロダインでスペクトルを取得する「デュアルコム分光」の方法も有力な方法である。データ取得時間が長くなる欠点はあるが、広帯域性についてはデュアルコム分光の方が優れている。デュアルコム分光では2台の光周波数コムの位相同期をとる必要がある。この位相同期は、1台の連続発振レーザーを介して行われる。このレーザーの光周波数を高い精度で測定しておくことで、デュアルコム分光でのモード次数決定が可能となる。本研究では、サニャック干渉計を用いて連続発振レーザーの発振周波数を、ルビジウム原子の共鳴周波数に一致させる非常に簡便な方法を開発した。その結果、レーザー周波数を1 MHz以下の不確かさで安定化できた。この結果により、デュアルコム分光でのモード次数決定が可能となった。一方で、連続発振レーザーとのヘテロダインで光周波数コムを使ったメタンの二重共鳴スペクトル測定を試みた。二重共鳴スペクトルはスペクトル線幅が非常に狭いので、高分解能にした光周波数コムを使用する必要がある。メタンの二重共鳴スペクトルの観測には高い信号雑音比(約20000)での測定が必要である。本研究では現状では約10000程度の信号雑音比を達成できた。今後はより測定精度を上げ、二重共鳴スペクトルの観測を行う予定である。

Light frequency direct spectroscopy is a light source, and a high-precision and high-speed infrared spectroscopy method is used. This study is based on the establishment of the direct spectroscopic method of "high resolution energy" and "high resolution energy". The results of the 2022 fiscal year are the same.コムDirect spectroscopy method, this study is based on the method of direct spectroscopy.ヘテロダインでスペクトルをGet the する method をMaster に成していた. One side, another one, another one It is a powerful and powerful way to obtain the "Tower Spectrophotometer".データGet the time-consuming くなる owe point はあるが, 広帯 territorial については デュアルコムSpectral の方が优れている. It is necessary to use two sets of light frequency spectrometers with the same optical frequency and the same phase.このThe same period, 1 set of even the same period. It is possible to determine the number of light cycles with high precision and the number of spectroscopic measurements. In this study, the number of oscillation cycles used in this study was determined , the resonance frequency number of the atoms of the ルビジウム is consistent, and the method is very simple and easy to open. The result of the test is that the frequency of the frequency is less than 1 MHz and the frequency is not stable. The result is determined by the number of times of spectrophotometry and spectroscopy. One side, even the 続発动レーザーとのヘテロダインでLight frequency wave number コムをmake the ったメタンの Double Resonance スペクトルmeasurement を testみた. The double resonance スペクトルはスペク トルline width is very narrow and the high resolution light frequency number is necessary. The high signal-to-sound ratio (approximately 20,000) of the double resonance of the メタンのスペクトルの禳measurement is necessary for the measurement. The current status of this research is that a signal-to-sound ratio of about 10,000 levels has been achieved. From now on, the measurement accuracy of はより will be improved, and the performance of double resonance スペクトルの観measurement will be determined.

项目成果

Evaluation of the Sagnac-loop laser frequency stabilization to sub-Doppler spectral lines

萨格纳克环路激光稳频对亚多普勒谱线的评估

• DOI: 10.1364/josab.482223
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of the Optical Society of America B
• 作者: 熊野翔;渡辺大貴;宮本洋子;Taro Hasegawa
• 通讯作者: Taro Hasegawa

光周波数コムの高速偏光変調

光学频率梳的快速偏振调制

• 发表时间: 2021
• 作者: 蔭山大起;長谷川太郎
• 通讯作者: 長谷川太郎

サニャック分光による周波数安定化レーザーの評価

使用萨尼亚克光谱评估稳频激光器

• 发表时间: 2023
• 作者: 佐藤 篤;石井昌憲;長谷川太郎
• 通讯作者: 長谷川太郎

Mode spacing multiplication of optical frequency combs without power loss

无功率损耗的光学频率梳模式间距倍增

• DOI: 10.1364/oe.459554
• 发表时间: 2022
• 期刊: Optics Express
• 影响因子: 3.8
• 作者: 石井昌憲;岡本幸三;岡本 創;木村俊義;久保田拓志;今村俊介;境澤大亮;藤平耕一;松本紋子;関山 剛;西澤智明;竹見哲也;宮本佳明;佐藤 篤;沖 理子;佐藤正樹;岩崎 俊樹;Taiki Kageyama and Taro Hasegawa
• 通讯作者: Taiki Kageyama and Taro Hasegawa

パワー損失の無い光周波数コムのモード間隔逓倍化

无功率损耗光频梳模式间距倍增

• 发表时间: 2022
• 作者: 蔭山大起;長谷川太郎
• 通讯作者: 長谷川太郎