非線形光ファイバーを用いた相互パラメトリック周波数変換の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450032
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 梅垣 真祐 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70011161)
• Keywords: 光第2高調波発生 / 縮退光パラメトリック発生 / 非線形ファイバー / アクシコン / シリカ系光ファイバー / POF / チェレンコフ放射位相整合

Research Abstract

光通信網において,長距離幹線系でシリカ系光ファイバーが敷設されつつある一方,加入者系ではプラスティック光ファイバー(POF)が導入されようとしている。後者の実現のための課題は,シリカ系ファイバーとPOFの使用可能波長域が異なっていること,大口径POFから小口径シリカ系ファイバーへの光結合が容易でないことである。
本研究では,2つの課題を同時に解決する方法を検討した。波長域の相違は2次非線形光学ファイバーを用いた光第2高調波発生(SHG)と縮退光パラメトリック発生(OPG)の相互周波数変換によって解決し,その位相整合発生のためのチェレンコフ放射方式を利用してアクシコンによってコリメートと集光の2つの役目を負わせて相互光結合を実現しようというものである。結果,雑誌には未発表ながら以下の成果を得た。
(1)1.064μm及び1.32μmから0.532μm及び0.66μmへの第2高調波発生を行った。また,理論計算により種々のクラッド・ガラスに対する変換効率及びチェレンコフ放射角を求め,今後の逆変換すなわち縮退パラメトリック発生の最適化に関して指針を得た。
(2)アクシコンを用いて,円錐状に発生した第2高調波をコリメートし,非線形ファイバー端面とアクシコン間距離を調整して第2高調波リング径が制御できることを明らかにした。
現在,被増幅光(1.064μm及び1.32μm)を通すための孔を開けたアクシコンを用いて,光パラメトリック増幅の実験を続行中であり,今後,さらに縮退光パラメトリック発生実験及びPOFとの光結合実験へと研究を展開していく予定である。

Research Products

• [Publications] K.Munakata,S.Umegaki, 他4名: "Diffraction Efficiency Increase by Corona Discharge in Photoinduced Surface-Relief Gratings on Azo Polymer Films"Opt.Lett.. 26・1. 4-6 (2001)
• [Publications] T.Fujihara,S.Umegaki, 他6名: "Formation of an Anti-Guide Structure in a Photorefractive Polymer by a Pump-Light Beam"Nonlinear Opt.. 25. 201-206 (2000)
• [Publications] K.Harada,S.Umegaki, 他4名: "High-Speed Light Modulation Using Complex Refractive-Index Change of Electro-Optic Polymers"Appl.Phys.Lett.. 77・23. 3683-3685 (2000)
• [Publications] K.Harada,S.Umegaki, 他4名: "Spatial Filtering Using Poled Polymer Etalon Light Modulators"Opt.and Quantum Electron.. 32. 1351-1358 (2000)
• [Publications] K.Munakata,S.Umegaki, 他4名: "Direct Fabrication Methods of Surface Relief Electro-Optic Gratings in Azo-Polymer Films"Opt.Rev.. 6・6. 518-521 (1999)
• [Publications] T.Sassa,S.Umegaki, 他3名: "A Gradually Formed Anti-Guide Structure in a Nonlinear-Optical Photoconducting Polymer"Nonlinear Opt.. 22. 201-204 (1999)