光時空間情報変換を用いた超短光パルスのスペクトログラム計測に関する基礎研究

光时空信息转换超短光脉冲谱图测量基础研究

• 批准号: 11750039
• 负责人: 小西 毅
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750039/
• 关键词: 超短光パルス; 時空間変換; 時間-周波数変換; 光情報処理; 光計測; スペクトログラム; 信号処理; 位相

本研究では,高調波発生の方法を用いずに時間信号である超短パルス光から信号のスペクトログラムに対して直接的に振幅情報のみならず位相情報を同時に得る方法の実現を目的としている。さらに、光情報処理技術と超短パルス光技術を融合することによるウェーブレット変換の特徴であるマルチリゾリューショナル解析などの信号処理の考え方を超短光パルス計測技術への導入を検討する。本年度は、提案する光スペクトログラム計測の原理に基づき試作した計測システムの計測能力の向上および計測システムの自由度について検討を行った。本年度の研究により得られた成果・知見は以下の通りである。1.一般に、超高速時間分解分光計測では繰り返し計測が基本とされているため、リアルタイム計測は困難である。作製したパルス整形システムからの既知の微弱信号光をリアルタイムに計測することにより、本試作システムによる撮像デバイスの撮像時間性能にのみ依存したリアルタイム計測が可能であることを確認した。現在、撮像時間が50ピコ秒以下の撮像デバイスが実現可能であるため、時間分解分光計測におけるシングルショット計測が可能である。2.計測システムで用いる時間-周波数変換フィルタを調整することにより、時間分解能を数百フェムト秒から数ピコ秒まで自由に変化させた計測の実現を確認した。また、このとき波長分解能は、数ナノメートルからサブナノメートルまで変化することも確認した。3.試作した超短光パルスのスペクトログラム計測システムの検討を行い、提案する方法による超短光パルス計測システムとして今後展開が可能な以下の具体的な項目の抽出を行った。1)時間-周波数変換フィルタへの様々な信号処理の導入2)高速撮像デバイスを用いたシングルショット計測の実現3)実装技術を導入する高い計測精度を持つ実用計測システムの実現

The purpose of this study is to realize the method of generating high frequency wave by using time signal, ultra-short wavelength signal and phase information. The introduction of ultra-short optical measurement technology is discussed in this paper. This year, we will conduct a review of the basic principles of measurement and the degree of freedom of measurement. This year's research has been successful. 1. General, ultra-high speed time resolution spectrometer measurement is difficult to measure This paper attempts to confirm the dependence of the imaging time performance of the imaging system on the known weak signal light emission measurement. Now, the acquisition time is less than 50 seconds, and the acquisition time is less than 50 seconds. 2. Time for measurement-Number of cycles for adjustment-Number of cycles for measurement-Number of seconds for measurement-Number of cycles for adjustment-Confirmation of measurement The wavelength resolution of the signal can be determined by a number of parameters. 3. Try to find out the method of ultra-short optical measurement system, and find out the following specific items. 1)Introduction of time-cycle frequency conversion and signal processing 2) Application of high-speed imaging technology 3) Implementation of installation technology for high measurement accuracy

项目成果

小西 毅 一岡芳樹: "Optical 2D-Space -to- Time Conversion System by using Spectral Holography"Proc. SPIE. 3749. 230-231 (1999)

Takeshi Konishi 和 Yoshiki Kazuoka：“使用光谱全息术的光学 2D 时空转换系统”Proc。 3749. 230-231 (1999)

小西 毅 一岡芳樹: "Optical Spectrogram Scope Using Time -to- Two-Dimensional Space Conversion and Interferometric Time-of- Flight Cross Correlation"Optical Review. 6. 507-51* (1999)

Takeshi Konishi 和 Yoshiki Kazuoka：“使用时间到二维空间转换和干涉飞行时间互相关的光学频谱图”光学评论 6. 507-51* (1999)。

T.Konishi and Y.Ichioka: "Ultra-fast Direct Encoding of Ultrashort Pulse with 2D-Space Information by using Optical 2D-Space-to-Time Conversion System"Proc.of SPIE. 4089. 111-115 (2000)

T.Konishi 和 Y.Ichioka：“利用光学 2D 空时转换系统对超短脉冲进行 2D 空间信息的超快速直接编码”Proc.of SPIE。

T.Konishi,K.Iwamoto,and Y.Ichioka: "Ultrafast optical 2D-space-to-time-to-2D-space conversion system based on spectral holography"SPIE's International Technical Group Newsletter. 11. 2-2 (2000)

T.Konishi、K.Iwamoto 和 Y.Ichioka：“基于光谱全息术的超快光学二维空间到时间到二维空间转换系统”SPIE 国际技术组通讯。

小西毅,一岡芳樹: "時空間融合超高速光情報処理"光学. 29. 498-499 (2000)

Takeshi Konishi、Yoshiki Ichioka：“时空融合超高速光学信息处理”光学 29. 498-499 (2000)。