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極域大気レーザセンシング：中性大気温度風速の下部熱圏観測・年間観測への進化

极地大气激光传感：向低层热层观测和中性大气温度和风速年度观测的演变

基本信息

批准号：
21H04516
负责人：
川原琢也
金额：
$ 26.87万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、北極で運用しているナトリウムライダーを下部熱圏（80 km-200 km）まで拡張することを目的とする。ライダー観測では観測がほぼ不可能であった昼間（北極域夏季）観測も同時に可能になる。その基盤技術となる超狭帯域光学フィルタ（磁気光学フィルタ）を開発・校正し、それに特化した受信系開発、現地での観測結果の検証まで行うのが研究の目的である。3年目までを国内開発、観測準備に割り当て、4年目に現地に輸送・設置・調整、5年目までに観測結果を用いた検証を行う。磁気光学フィルタの中心部であるNaセルの開発は、第一段階としてアルミニウムボディ（内壁がサファイアコーティング）とサファイア窓のダミーセルの製作をし、窓の接合方法の検証を行った。接合は成功し、真空気密が保てるだけの接合であると判断している。次の段階であるサファイアボディのセル製作へ移行した。超狭帯域である磁気光学フィルタの透過率計測のために、2台のDFBレーザを用いた和周波型589nm光源を製作し、589nm領域で0.01pm程度の狭帯域での波長スキャン手法の実験検証を開始した。同時に、市販のNaセルを用いた絶対波長モニター光学系を組み、手法の検証を開始した。受信系に関しては、新規に導入する受信望遠鏡の整備、開発するフィルタまでの光学設計、検出器の検討などを行った。狭帯域フィルタは検出器に影響を与える可能性のある強磁場回路を用いるため、空間伝送とするか光ファイバーを用いるかなど、それぞれを想定して検討を行った。

This study aims to explore the application of thermal energy in the lower thermal zone (80 km-200 km). It's impossible to measure the weather in the daytime (Arctic summer). The purpose of this research is to develop and calibrate ultra-narrow-band optical technology, to develop specialized receiver systems, and to verify in-situ measurement results. 3 years of domestic development, test preparation, transmission, setting, adjustment, 5 years of test results, verification The first stage of the development of the magnetic optical fiber is the first stage of the development of the magnetic optical fiber, and the second stage of the development of the magnetic optical fiber is the first stage of the development of the magnetic optical fiber. Joining success, vacuum tightness, and joint determination The next step is to make a move. Ultra-narrow-band magneto-optical transmittance measurement with two DFB and cyclo-type 589nm light sources was fabricated. Narrow-band wavelength measurement with wavelength of 0.01 pm in the 589nm region was started. At the same time, the market is in the middle of the wavelength, the optical system is assembled, and the method is tested. The optical design and detection of the receiver system are related to the introduction of new regulations for the maintenance and development of the receiver telescope. Narrow-field detectors are used to determine the probability of occurrence.