光CT装置のための光周波数コム発生に関する研究

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光CT装置に適した光周波数コム発生の検討を行った。それによると、深度方向の測定ダイナミックレンジを例えばLとすると、変調周波数の最適値はfm=光速度/2Lとなることがわかった。これより大きいとダイナミックレンジはL以下となり、これより小さいと、分解能一定の条件でSN比が劣化する。ところが、生体観測を行う場合Lの値は数mm程度であり、それに適するfmの値は20GHz以上が望まれる。しかしながら、従来の光周波数コム発生器の変調周波数は数GHzであり、適していなかった。そこで光CT装置に適した光周波数コム発生のために、光周波数コム発生器の変調周波数の高周波数化をおこなった。光周波数コム発生用の結晶の再設計をおこない、従来より断面積が半分の結晶を作成した。と同時に、新規設計のマイクロ波共振器を製作し、この結晶を搭載した。この結果、およそ30GHz程度まで、マイクロ波の共振モードを確認した。さらに、結晶内部を伝搬するマイクロ波と光の速度整合を得るために、マイクロ波共振器の空洞サイズを調整した。結果、20GHzで変調可能な光周波数コム発生器を作成した。これにより変調周波数が20GHzと高周波数でありながら、従来と同様な光コム発生に成功した。生体観測を行うに適した光コム発生のめどがついた。これからはスペクトル形状のフラット化、及び変換効率の向上をめざし、光コム発生器に光フィルタを搭載することの実現を目指す。