デュアル光磁場コムを用いたメタマテリアル近接場の複素透磁率分光法の開発

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『光周波数コムの光磁場成分(光磁場コム)』に着目し、デュアル光コム分光法と光磁場検出器を融合して、透磁率の複素スペクトルをRF帯で高精度計測することにより、革新的な近接場光磁場分光法を実現することを目指して研究を行った。今年度は、デュアル光電場コム分光装置の光源部分の簡略化に関する検討を行った。これまでは、２組の独立に周波数安定化制御されたエルビウム添加フィバー光コムをデュアル光コム光源として利用してきたが、周波数安定化制御装置が複雑・高価で汎用性が欠けていた。そこで、別の研究プロジェクトで連携していた学外研究者と共に、機械共有構造を導入することにより、周波数安定化制御装置が不要なデュアル光コム光源を構築した。具体的には、独立した２つのエルビウム添加フィバー光コム共振器を機械的に共有して、環境外乱の影響を同等とした。これにより、エルビウム添加フィバー光コムのモード間隔が環境外乱に依存して変動したとしても、その変動が同じ振る舞いを示すことになり（コモン・モード周波数揺らぎ）、結果として両者の差周波がパッシブに安定化される。これにより、周波数安定化制御装置を不要となり、デュアル光電場コム分光装置の光源部分の大幅な簡略化を実現した。上記以外に、光学的アプローチに基づいた光磁場検出法の理論検討を行った。また、金ナノ粒子を用いたメタマテリアルを自作するための設備を整備し、研究分担者から共有された作成手法に基づき、メタマテリアルの作成を行った。