2014 Fiscal Year Annual Research Report
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14F03906
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
白川 晃 電気通信大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (00313429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TUENNERMANN Henrik 電気通信大学, 学内共同利用施設等, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Keywords | ファイバーレーザー / 超短パルス / コヒーレントビーム結合 / マルチコアファイバ－ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．超短パルスの時間領域コヒーレントビーム結合法として分割パルスファイバー増幅器(DPA)を構築した。発振器として全正常分散散逸ソリトンYbファイバーレーザーを作製し，発生した中心波長1030nmの40psの線形チャープパルスを偏光制御で複数に分割してダブルクラッドYb添加ファイバーで増幅する系を構築した。また周波数分解光ゲート法(FROG)による超短パルス測定装置を開発し，スペクトル・時間領域の強度・位相形状を測定できるようにした。DPAの予備実験としてパルスを２分割にして増幅する実験を行いほぼ等価な増幅が可能であることを確認した。
２．超短パルスの空間領域コヒーレントビーム結合としてマルチコアファイバー(MCF)増幅を考えた場合，エバネッセント結合したMCFではスーパーモードの自己収束限界が不明であった。それを明らかにするためにMCF中の非線形伝搬のシミュレーションプログラムを開発し，同位相モードは通常の自己収束限界(5MW)よりも低いパワーで一部のコアへの電界集中が発生し不安定化するのに対し，交代位相モードは安定でコア数スケーリングできることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定以上に進展： MCF中の非線形伝搬の計算により交代位相モードであれば自己収束限界をスケーリングできることを明らかにできた。
予定どおり： 全正常分散Ybファイバー発振器，Ybファイバー増幅器，FROG等，要素装置を作製し分割パルスファイバー増幅器の予備実験まで到達できた。
以上から，「おおむね順調に進展している」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．時間領域コヒーレントビーム結合の研究を推進する。前年度開発した分割パルス増幅器の最適化を行い，そのパルス加算効率と自作の FROGで取得したスペクトル位相から，利得ファイバー中の自己位相変調やKramers-Kronigの関係に起因するパルス内の動的な位相シフトを高感度に検出できるようにする。その実験結果を基に，ファイバー増幅器中の非線形位相雑音のモデル化を行い分割パルス増幅の限界を明らかにする。更に新しく着想した偏波制御による時間領域コヒーレントビーム結合の研究も行う。
２． MCFの自己収束限界のシミュレーションで，実際のファイバー作製で必ず生じるコアサイズの不均一性を考慮し伝搬の安定性を検討する。またピークパワー・エネルギーのコア数スケーリングが可能な交代位相モードの選択励振をMCFレーザー実験で実証する。
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[Presentation] Photonic bandgap fiber lasers and multicore fiber lasers for next generation high power lasers2014
Author(s)
A. Shirakawa, M. Chen, Y. Suzuki, K. Sato, X. Fan, H. Tuennermann, M. Karow, C. B. Olausson, S. R. Petersen, T. Alkeskjold, and K. Saito
Organizer
Specialty Optical Fibers & Applications 2014
Place of Presentation
Barcelona, Spain
Year and Date
2014-07-29
Invited
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