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光領域差動利得信号生成技術の開拓と半透明サンプルの高速低雑音計測への応用

光域差分增益信号发生技术的发展及其在半透明样品高速、低噪声测量中的应用

基本信息

批准号：
22K18790
负责人：
田中洋介
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18790/
关键词：
光計測光信号処理ブリルアン増幅多周波スペクトル光

项目摘要

より微弱な信号をより速く、より正確に検出できれば、これまで見落としてきた現象が明らかになり、新たな学問展開につながる。全光領域における差動増幅技術が確立できれば、低パワーの高速信号を高い信号対雑音比で捉えられるようになる。この技術は汎用性が高く、分光計測、形状計測等における高時間分解能化、高感度化につながり、その波及効果は工業分野、生体医用計測分野をはじめとする様々な学問分野におよぶ。本研究課題は以上のような考えのもとで着想した挑戦的な課題である。2022年度は、当初の着想に従い、光ファイバ中で生じる非線形現象の一つである誘導ブリルアン散乱現象において、単一周波数の入射光によって生成される性質の相反するスペクトルである「利得スペクトル(BGS)」と「損失スペクトル(BLS)」を利用した手法について、実験系の構築と原理確認実験を進めた。具体的には、スペクトル成分が二周波からなる光信号について、それぞれの周波数成分について一方はBGSにより光信号の増幅、他方はBLSにより光信号の減衰を行ったのち、両者を合成した光信号の評価を行った。実験では、光信号をBGSのみで増幅させた場合およびBLSのみで減衰させた場合と提案手法の比較をあわせて行った。更に、光ファイバに温度変化がある場合についての検証を行った。以上の検討の結果、提案手法では、他の2つの場合と比較して雑音が少なく光信号の安定性が増すことが明らかになり、提案手法の妥当性が確認できた。

The weak signal is fast, the correct detection is fast, the phenomenon is bright, and the new knowledge is developed. All-optical field differential amplitude technology is established, low speed signal, high signal to sound ratio This technology has high versatility, spectrometer measurement, shape measurement, etc., high time resolution energy, high sensitivity, and impact on industrial and biomedical measurement fields. This research topic is based on the above research. In 2022, we will continue to confirm the principle of non-linear phenomenon induced by scattering phenomenon and incident light generated by single wave number by using the methods of "gain selection (BGS)" and "loss selection (BLS)." The specific components of the optical signal include two cycles, one cycle and the other cycle. The amplitude of the optical signal increases, the attenuation of the optical signal decreases, and the evaluation of the optical signal decreases. For example, if the BGS signal is increased, the BLS signal is decreased. In addition, the temperature of the light is changed. The results of the above discussion, the proposed method, the other two occasions, the comparison of the sound, the improvement of the stability of the optical signal, the confirmation of the appropriateness of the proposed method