2015 Fiscal Year Annual Research Report
全固体フォトニッククリスタルファイバによる全光信号処理の研究
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14F04053
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
大石 泰丈 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80360238)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CHENG TONGLEI 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 非線形光学 / フォトニック結晶ファイバ / スーパーコンティニューム / 誘導ラマン散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・フィラメンテーションを利用してAs2Ae3カルコゲナイドガラス中では13μmにまでSC光が拡張することを確認し，カルコゲナイドガラスが広帯域，特に中赤外SC光発生に有効な素材であることを実証した．As2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバのSC光発生特性を解析した．その結果，当ファイバの光透過域全体で正常分散特性を実現する構造が存在し、その構造を実現すると3から15μmまでSC光を延ばすことができることを明らかにした．また、コヒーレンス度も上記波長域全体で高く保たれることを明らかにした.さらにAs2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバを実現して10μmに及ぶSC光の発生の確認に初めて成功した．
・AsSe2/As2S5カルコゲナイドガラスによる全固体微細構造光ファイバを実現し、2.4から5.5μmにわたるSC光の発生に成功した．AsSe2/As2S5カルコゲナイドガラスによる全固体微細構造光ファイバによるSC光の発生特性を解析するために必要な誘導ラマン散乱特性を明らかにした．
・AsSe2/As2S5カルコゲナイドガラスによるハイブリッド微細構造光ファイバを実現した．ゼロ分散波長を2.76μmにまでシフトさせ2.8μm励起によりソリトン波を発生させて、ソリトン自己周波数シフト（SSFS）特性を解析した．その結果、3.42μmの長波長までSSFSが起こることを確認し、SSFSが長波長域のコヒーレント光発生に利用できることを示した．
・非線形性の高いテルライトガラスを用いた全固体フォトニックバンドギャップファイバの実現に成功した．本ファイバを用いると光カー効果を利用して高速にバンドギャップによる光透過特性を動的に制御でき、光変調等の光波制御に応用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
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
・フィラメンテーションを利用してAs2Ae3カルコゲナイドガラス中では13μmにまでSC光が拡張することを確認し，カルコゲナイドガラスが広帯域，特に中赤外SC光発生に有効な素材であることを実証した．As2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバのSC光発生特性を解析した．その結果，当ファイバの光透過域全体で正常分散特性を実現する構造が存在し、その構造を実現すると3から15μmまでSC光を延ばすことができることを明らかにした．また、コヒーレンス度も上記波長域全体で高く保たれることを明らかにした.さらにAs2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバを実現して10μmに及ぶSC光の発生の確認に初めて成功した．
・AsSe2/As2S5カルコゲナイドガラスによる全固体微細構造光ファイバを実現し、2.4から5.5μmにわたるSC光の発生に成功した．AsSe2/As2S5カルコゲナイドガラスによる全固体微細構造光ファイバによるSC光の発生特性を解析するために必要な誘導ラマン散乱特性を明らかにした．
・AsSe2/As2S5カルコゲナイドガラスによるハイブリッド微細構造光ファイバを実現した．ゼロ分散波長を2.76μmにまでシフトさせ2.8μm励起によりソリトン波を発生させて、ソリトン自己周波数シフト（SSFS）特性を解析した．その結果、3.42μmの長波長までSSFSが起こることを確認し、SSFSが長波長域のコヒーレント光発生に利用できることを示した．
以上のように新規光ファイバを種々開発して、これまでにない特性を確認した.
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| Strategy for Future Research Activity |
カルコゲナイド光ファイバによる中赤外スーパーコンティニューム光の発生に関する研究を進め、中赤外SC光発生の極限に迫りたい.
また、四光波混合による光パラメトリック増幅の研究を進め、低軟化ガラスを用いた高非線形光ファイバによる光パラメトリック増幅が石英光ファイバと比較してどの程度優れているかを解明する.
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[Journal Article] A silica optical fiber doped with yttrium aluminosilicate nanoparticles for supercontinuum generation.2016
Author(s)
T. Cheng, M. Liao, X. Xue, J. Li, W. Gao, X. Li, D. Chen, S. Zheng, Y. Pan, T. Suzuki, and Y. Ohishi
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Journal Title
Optical Materials
Volume: 53
Pages: 39-43
DOI
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[Presentation] Fabrication of an Optical Fiber Doped with Amorphous Yttrium Aluminosillicate Nanoparticles in the Core for Supercontinuum Generation.2015
Author(s)
T. Cheng, M. Liao, X. Xue, J. Li, D. Deng, X. Li, D. Chen, S. Zheng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
Organizer
2015 Advanced Solid State Lasers Conference and Exhibition (ASSL)
Place of Presentation
Berlin, Germany
Year and Date
2015-10-04 – 2015-10-09
Int'l Joint Research
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[Presentation] Hybrid Chalcogenide Microstructured Optical Fiber for Mid-infrared Soliton Self-frequency Shift.2015
Author(s)
T. Cheng, Y. Kanou, X. Xue, D. Deng, L. Zhang, L. Liu, M. Matsumoto, H. Tezuka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
Organizer
CLEO (Conference on Lasers and Electro-Optics) 2015
Place of Presentation
San Jose, USA
Year and Date
2015-05-10 – 2015-05-15
Int'l Joint Research
