東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構 (Kavli IPMU) で大学院生として研究を行ってきた東京大学大学院理学系研究科の高久諒太 (たかく りょうた) 氏、Kavli IPMUの松村知岳 (まつむら ともたけ) 准教授と米国ミネソタ大学の Shaul Hanany 教授を中心とする国際研究チームは、東京大学大学院理学系研究科および東京大学物性研究所で開発された超短パルスレーザー加工システムを用いることによって、世界で初めて、電波望遠鏡に実装可能な大面積モスアイ (蛾の目) 反射防止構造を有する赤外線吸収フィルターの開発に成功しました。研究チームは、開発した赤外線吸収フィルターを米国ウェストバージニア州にある電波望遠鏡のGreen Bank (グリーンバンク) 望遠鏡のMUSTANG2 レシーバーに対して提供し、搭載されました。これにより、熱源となる大気や望遠鏡自体からの赤外線放射を抑えながら、ミリ波帯域の光の信号を高感度で捉えて継続的な観測が可能となりました。今回の開発成功は、今後さらに大型の赤外線吸収フィルターが宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) の偏光観測装置に搭載される第一歩になると期待されます。

本研究成果は、米国光学会の発行する学術論文誌 Optics Express に2021年11月30日付で掲載されました。

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図1. パルスレーザー加工による大面積モスアイ (蛾の目) 反射防止構造を施した赤外線吸収フィルター用いて、初期宇宙からの放射観測を行う様子を示した模式図 (Credit：NASA, ESA, M. Postman (STScI), and the CLASH Team / NRAO, AUI, NSF / modified by Kavli IPMU)

論文情報

• 雑誌名: Optics Express (2021年11月30日掲載)
• 論文タイトル: Large diameter millimeter-wave low-pass filter made of alumina with laser ablated anti-reflection coating
• 著者: RYOTA TAKAKU, QI WEN, SCOTT CRAY, MARK DEVLIN, SIMON DICKER, SHAUL HANANY, TAKASHI HASEBE, TERUHITO IIDA, NOBUHIKO KATAYAMA , KUNIAKI KONISHI, MAKOTO KUWATA-GONOKAMI, TOMOTAKE MATSUMURA, NORIKATSU MIO, HARUYUKI SAKURAI, YUKI SAKURAI, RYOHEI YAMADA, JUNJI YUMOTO
• DOI: 10.1364/OE.444848
(公開日: 2022年01月27日)