Material evaluation technology that is opened up by spectroscopy principle based on the direct acquisition of optical response function

基于直接获取光学响应函数的光谱学原理开辟的材料评价技术

基本信息

批准号：
21H05014
负责人：
美濃島薫
金额：
$ 120.39万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

まず、昨年度に作成した中赤外光源を高度化し、中赤外デュアルコム分光用の光源開発を行った。双方向型デュアルコムレーザーの2つの近赤外光コム出力に対して、デュアルコムのコヒーレンス向上に向けて、共振器の耐環境安定性を高め、周波数標準に同期させて光コムに光周波数絶対値を付与した。一体型共振器において2台の光コムが受動安定化される利点を生かし、簡単なピエゾ素子を光ファイバに貼り付けるだけの繰り返し周波数の制御を付加することにより、周波数標準に同期させた高精度な周波数絶対測定が可能となるとともに、積算によるSN比向上が可能になった。これにより、低圧のN2Oガスセルを試料として、HITRANデータベースの値と吸収線幅内で一致する吸収線測定が実現された。また、実績のある従来型の独立型近赤外ファイバコムを高度化して、高非線形ファイバと導波路型非線形結晶を可視光発生に最適化して用いることによって、環境安定性の高いインライン・ファイバ型構成によって、波長450～820 nmにおよぶ広帯域光コムを発生した。さらに、実際にデュアルコム分光計を構築し、高コヒーレントなデュアルコム信号が検出されることを確認した。さらに、一体型共振器自体を発展させ、近赤外域においてトライコム光源の開発を行った。さらに、光コムの位相制御性を活用した光パルスの電場波形の操作・検出手法の開発にも取り組み、動的な信号波形変調による偏光変調分光法に基づく、デュアルコム分光に適した高感度測定手法を実現した。光コムの特徴を生かしたマルチ分光技術の基礎として、開発した広帯域光源による中赤外域・可視域の固体分光測定や、高速円偏光変調分光の有効性を示した。さらに、空間特性に敏感な物性情報の取得に向けた第一歩として、メタマテリアルを採用してデュアルコム分光による評価法を開発した。

首先，我们对去年创建的中红外光源进行了升级，开发了中红外双梳光谱光源。对于双向双梳激光器的两个近红外光梳输出，为了提高双梳的相干性，增加谐振腔的环境稳定性，绝对光频率与光梳频率标准同步。梳子赋值。通过利用集成谐振器中两个光梳的无源稳定性，并通过简单地将简单的压电元件连接到光纤来添加重复频率控制，除了可以执行之外，还实现了与频率标准同步的高精度。除了精确的频率绝对测量之外，还可以通过集成来提高信噪比。结果，我们能够使用低压 N2O 气室作为样品来测量吸收线，并且在吸收线宽度内与 HITRAN 数据库中的值相匹配。此外，通过升级经过验证的传统独立近红外光纤梳，并使用针对可见光产生而优化的高度非线性光纤和波导型非线性晶体，我们开发了具有高环境稳定性的直插式光纤类型。配置后，生成了波长范围为 450 至 820 nm 的宽带光梳。此外，我们实际上构建了双梳光谱仪并确认可以检测到高度相干的双梳信号。此外，我们还开发了集成谐振器本身，并开发了近红外区域的三梳光源。此外，我们正在开发一种利用光梳相位可控性来操纵和检测光脉冲电场波形的方法，并正在进行适合基于偏振调制的双梳光谱的高灵敏度测量光谱学利用动态信号波形调制实现了该方法。作为利用光梳特性的多光谱技术的基础，我们使用开发的宽带光源以及高速圆偏振证明了固态光谱在中红外和可见光区域的有效性调制光谱。此外，作为获取对空间特性敏感的物理属性信息的第一步，我们采用了超材料并开发了一种使用双梳光谱的评估方法。

项目成果

期刊论文数量（115）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Dead-zone free single-shot three-dimensional measurement using a high-repetition-rate Yb:fiber comb

使用高重复率 Yb: 光纤梳进行无死区单次三维测量

DOI：
10.1364/optcon.474016
发表时间：
2022
期刊：
Optics Continuum
影响因子：
0
作者：
Kurata Shintaro;Ishii Hirotaka;Terada Kazuhiro;Morito Tamaki;Tian Haochen;Kato Takashi;Minoshima Kaoru
通讯作者：
Minoshima Kaoru

導波路型PPLN結晶を用いたシングルパス構成広帯域中赤外コムの高出力化

使用波导型 PPLN 晶体的高输出单通宽带中红外光梳