高分子ナノ複合材料の内部構造分析に向けた拡張性に富むテラヘルツ偏光計測装置の開発

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 高分子ナノ複合材料の内部構造分析に向けた拡張性に富むテラヘルツ偏光計測装置の開発
• Author/Editor: 岡野, 真人
• Author Heading: 岡野, 真人
• Publication, Distribution, etc.: 慶應義塾大学
• Publication Date: 2019
• Publication Date (W3CDTF): 2019
• Alternative Title: コウブンシ ナノ フクゴウ ザイリョウ ノ ナイブ コウゾウ ブンセキ ニ ムケタ カクチョウセイ ニ トム テラヘルツ ヘンコウ ケイソク ソウチ ノ カイハツ; Kōbunshi nano fukugō zairyō no naibu kōzō bunseki ni muketa kakuchōsei ni tomu teraherutsu henkō keisoku sōchi no kaihatsu; Development of terahertz polarization spectroscopy system for internal structure investigation of polymer nanocomposites
• Periodical title: 学事振興資金研究成果実績報告書
• Text Language Code: jpn; eng
• Target Audience: 一般
• Note (General): type:text; 本研究では、高分子ナノ複合材料の内部構造分析に向けた拡張性に富むテラヘルツ偏光計測装置の実現を目指し、安定なモード同期ファイバーレーザーの作製と2つのファイバーレーザー間の位相制御を行うための電気回路の設計・開発を行った。本研究で行った主な内容は以下の2つである。 ① 自作の1.5 um帯のファイバーレーザーを作製し、安定したモード同期発振を達成した ② ファイバーレーザー間の繰り返し周波数の差を逓倍することで、より安定したレーザー間の位相制御を試みた。 以下で、それぞれの具体的な内容について述べる。 拡張性に富むテラヘルツ偏光計測装置の実現には、テラヘルツ光の発生と検出に用いるレーザー光源を改良、制御できることが重要である。そこで、エルビウム添加ファイバーを励起媒質に用いたファイバーレーザーを自作した。まず、ファイバーリング共振器を構成する各種ファイバーの長さを最適化することで高安定な受動モード同期発振を実現した。さらに、レーザーからの出力をファイバー増幅器によって増幅することに成功した。これによって、テラヘルツ光の発生と検出に十分使用できる光強度を実現した。 ファイバーレーザーベースで高速テラヘルツ偏光計測を実現するために、非同期サンプリング測定系の開発を試みた。非同期サンプリング法ではテラヘルツ発生と検出にわずかに繰り返し周波数が異なる2つのファイバーレーザーを使用するが、この2つのレーザー間で位相が高精度かつ安定に制御される必要がある。そこで、繰り返し周波数の差を逓倍することでより安定な制御が実現できるかを試みた。しかし、現段階では逓倍による顕著な効果は観測できなかった。 以上のように、本研究によって基礎基盤技術を開発することで、繰り返し周波数が制御された2つのファイバーレーザーをテラヘルツ光の発生と検出に用いた高速テラヘルツ偏光測定の将来的な実現に大きく前進することができた。 In this work, we aim to realize the flexible terahertz polarization spectroscopy system for investigating the internal structure of polymer nanocomposites. We mainly performed two experiments as follows: (1) Fabrication of highly stable mode-locked Er fiber laser (2) Mutual phase control between two fiber laser using the multiplication signal of repetition frequency difference between them. To realize the flexible terahertz polarization spectroscopy system, it is important to develop the flexible light sources for generation and detection of terahertz waves. We tried to fabricate a fiber laser that uses a Er-doped fiber as a gain medium. By optimizing the fiber ring cavity structure, a stable operation of mode-locked fiber laser was achieved. In addition, we develop a fiber amplification system to amplify the output power from the fiber laser. As a result, we obtain a sufficient output power from the fiber amplification system to utilize the light sources for terahertz waves. An asynchronous optical sampling (ASOPS) technique is essential for high-speed terahertz polarization spectroscopy. For performing the ASOPS with the fiber lasers, it is necessary to control the mutual phase between the fiber lasers. Although we tried to control the mutual phase with the multiplication signal of repetition frequency difference between the lasers, no significant improvement in phase control was obtained. Through the two experiments, our researches progress to achieve the development of flexible terahertz polarization spectroscopy system with two fiber lasers.
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 慶應義塾大学 : 慶應義塾大学学術情報リポジトリ