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 理学部 物理学科 量子エレクトロニクス教室
 Quantum Electronics Laboratory
■ 概要
量子エレクトロニクスは原子,分子,イオン等と電磁波との相互作用を利用するエレクトロニクスで,レーザーを中心に非常に広範囲の分野が含まれている。当教室では「レーザーによる分光計測とその応用」に重点を置いて研究を進めている。
現在の主要な研究課題は下記の通りである。
1.高分解能原子線半導体レーザー分光による原子のシュタルク効果の研究
 本研究室では,現在,高分解能原子線半導体レーザー分光装置を開発し,高分解能レーザー分光による原子のシュタルク効果の研究を行っている。これまでに,単電子のアルカリ原子及び2電子のBa原子のシュタルク効果の研究をしてきた。今年度は, Yb原子に測定を拡張し,特に2電子近似できる4f146s2,4f146s6p,4f146s7sなどの電子配置におけるYbのシュタルク効果を調べた。電気放電を用いてYb原子を基底状態4f146s2 1S0から準安定状態4f146s6p 3P2に占有させ,4f146s6p 3P2―4f146s7s 3S1(769.9 nm)遷移の高分解能レーザー分光を行った。強さ82 kV/cmまでの電場を印加し,同遷移のシュタルクスペクトルの観測に成功した。シュタルクシフトと電場2乗の依存性の詳細な観測により,同遷移のスカラー分極率を高精度で決定した。
2.レーザーレーダーやデジタルカメラを用いたリモートセンシングの研究
 近年,地球大気を取り巻く環境は地球温暖化や大気汚染などの様々な問題を抱えている。これらの問題を解決するためには,リモートセンシングの観測技術の開発が不可欠である。本研究室では,現在,レーザーレーダーやデジタルカメラを用いたリモートセンシングの研究を実施している。昨年度は地表付近の大気中物質N2,O2,H2Oのラマン散乱の実験を行った。今年度は,デジタルカメラを用いた移動可能な観測装置の開発研究を行った。初めて回転鏡とデジタルカメラを組合せて携帯型の測距装置の開発を試みた。回転鏡によるレーザー光のシフトが回転数に比例することを確かめて,そして,レーザー光を500 m先の建物に照射し,回転鏡を回しながらカメラで撮影し,距離の測定に成功した。また、大気中のエアロゾルの試験的な観測を行った。
3.ガラスキャピラリーを用いたマイクロ光ビームの開発研究
 単一細胞への照射や操作にはマイクロビームが不可欠である。ガラスキャピラリーを用いたマイクロ光ビームには照射位置の同定がしやすいと好ましい任意なサイズのビームが生成できるという特徴がある。本研究室では,現在,ガラスキャピラリーを用いたマイクロ光ビーム生成の研究を行っている。これまでに,キャピラリーにおけるレーザー光の透過を調べ,主に,透過率のキャピラリー出口径への依存性を測定した。今年度は,ガラスキャピラリーの形状,即ち,テーパー角による光の透過率への影響を調べた。2 mm と3 mm のガラス管を用いてテーパー角の異なるupとdownのキャピラリーを製作し,テーパー部の解析を行い,テーパー角を導いた。4つのレーザー光を用いて透過率を測定し,テーパー角による光の透過率への影響を考察した。
■ Keywords
半導体レーザー,高分解能レーザー分光,シュタルク効果,スカラー・テンソル分極率,リモートセンシング,レーザーレーダー,デジタルカメラ,ガラスキャピラリー,マイクロ光ビーム,光の透過率,キャピラリーのテーパー角
■ 教授・准教授・講師の公的役職
1.  金 衛国 :核融合科学研究所共同研究員
■ 当該年度研究業績数一覧表
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表
和文英文 和文英文 国内国際
















金 衛国   教授
理学博士
    1          
 3
 
 
 
 
箕輪 達哉   准教授
理学博士
    1          
 5
 
 
 
 
 0 0  0 0  0  0
(0)
 0
(0)
 0
(0)
研究者名 刊行論文 著書 その他 学会発表 その他
発表














金 衛国   教授
理学博士
         
 
 
箕輪 達哉   准教授
理学博士
         
 
 
 0 0  0 0  0  0
(0)
 0
(0)
 0
(0)
(  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会 (  ):発表数中の特別講演、招請講演、宿題報告、会長講演、基調講演、受賞講演、教育講演(セミナー、レクチャーを含む)、シンポジウム、パネル(ラウンドテーブル)ディスカッション、ワークショップ、公開講座、講習会
■ 刊行論文
1. 赤松 大輔,中嶋 善晶,安田 正美,保板 一元,稲場 肇,大苗 敦,洪 鋒雷:  26pSA-7 狭線幅光周波数コムを利用したSr光格子時計の開発(26pSA 量子エレクトロニクス(冷却原子(量子情報・光格子中の原子)),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)).  日本物理学会講演概要集  67 (0) : , 2012
2. Hajime Inaba,Yoshiaki Nakajima,Kana Iwakuni,Kazumoto Hosaka,Atsushi Onae,Masami Yasuda,Daisuke Akamatsu,Feng-Lei Hong:  Toward an optical frequency comb with relative frequency uncertainty at 10(-21)-level.  2012 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO)  : , 2012
3. Masami Yasuda,Takuya Kohno,Kazumoto Hosaka,Hajime Inaba,Yoshiaki Nakajima,Daisuke Akamatsu,Feng-Lei Hong:  Progress of the Yb-171 Optical Lattice Clock at NMIJ, AIST.  2012 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO)  : , 2012
4. Masami Yasuda,Hajime Inaba,Takuya Kohno,Takehiko Tanabe,Yoshiaki Nakajima,Kazumoto Hosaka,Daisuke Akamatsu,Atsushi Onae,Tomonari Suzuyama,Masaki Amemiya,Feng-Lei Hong:  Improved Absolute Frequency Measurement of the Yb-171 Optical Lattice Clock towards a Candidate for the Redefinition of the Second.  APPLIED PHYSICS EXPRESS  5 (10) :201401 , 2012
5. Feng-Lei Hong,Masami Yasuda,Daisuke Akamatsu,Takuya Kohno,Kazumoto Hosaka,Hajime Inaba,Yoshiaki Nakajima,Atsushi Onae:  Optical frequency metrology with optical lattice clocks and optical frequency combs.  CPEM Digest (Conference on Precision Electromagnetic Measurements)  :604 -605 , 2012
6. Kana Iwakuni,Hajime Inaba,Yoshiaki Nakajima,Takumi Kobayashi,Kazumoto Hosaka,Atsushi Onae,Feng-Lei Hong:  Narrow linewidth comb realized with a mode-locked fiber laser using an intra-cavity waveguide electro-optic modulator for highspeed control.  OPTICS EXPRESS  20 (13) :13769 -13776 , 2012
7. Daisuke Akamatsu,Yoshiaki Nakajima,Hajime Inaba,Kazumoto Hosaka,Masami Yasuda,Atsushi Onae,Feng-Lei Hong:  Narrow linewidth laser system realized by linewidth transfer using a fiber-based frequency comb for the magneto-optical trapping of strontium.  OPTICS EXPRESS  20 (14) :16010 -16016 , 2012
原著
1. Kawamura M, Jin WG, Kobayashi N, Kanno S, Minowa T:  Stark effect of the 4f146s2 1S0 – 4f146s6p 1P1 transition in Yb I.  J Phys Soc Jpn  82 :045001 , 2013
■ 学会発表
国内学会
1. 佐竹佑介,古場裕介,箕輪達哉,松藤成弘: 新規プラスチックシンチレータの治療用炭素線に対する応答特性.  第60回応用物理学会春季学術講演会,  厚木,  2013/03
2. 松山哲大, 脇田明尚, 箕輪達哉, 松藤成弘: 半導体ダイオード検出器の炭素線に対する線量応答.  第60回応用物理学会春季学術講演会,  厚木,  2013/03
3. 加藤恭平,金衛国,関口達也,高木あゆみ,藤原智,萱場千尋,箕輪達哉,池田時浩,小林知洋: マイクロ光ビームの生成に向けたガラスキャピラリーにおける光の透過特性:テーパー角の影響.  日本物理学会第68回年次大会,  東広島,  2013/03
4. 菅野修太郎,川村将行,河野佑介,三浦潤平,箕輪達哉,金衛国: Yb原子の高励起状態におけるシュタルク効果.  日本物理学会第68回年次大会,  東広島,  2013/03
5. 加藤恭平,金衛国,関口達也,箕輪達哉,池田時浩,小林知洋: マイクロ光ビーム生成に向けたガラスキャピラリーにおける光の通過特性.  日本物理学会2012年秋季大会,  横浜,  2012/09
その他
1. 赤松大輔,中嶋善晶,安田正美,保坂一元,稲場肇,大苗敦,洪鋒雷: 狭線幅光周波数コムを利用したSr光格子時計の開発.  日本物理学会,第67回年次大会,    2012
2. Hajime Inaba,Yoshiaki Nakajima,Kana Iwakuni,Kazumoto Hosaka,Atsushi Onae,Masami Yasuda,Daisuke Akamatsu,Feng-Lei Hong: Toward an optical frequency comb with relative frequency uncertainty at 10-21-level.  CLEO,    2012
3. Masami Yasuda,Takuya Kohno,Kazumoto Hosaka,Hajime Inaba,Yoshiaki Nakajima,Daisuke Akamatsu,Feng-Lei Hong: Progress of the 171Yb Optical Lattice Clock at NMIJ, AIST.  CLEO,    2012
  :Corresponding Author
  :本学研究者