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2018 Fiscal Year Annual Research Report

ナノチューブファイバレーザーを用いた超広帯域デュアルコム光源の開発

Research Project

Project/Area Number 16H02119
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

西澤 典彦  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30273288)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 榊原 陽一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (40357091)
山中 真仁  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90648221)
周 英  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (80738071)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords高性能レーザー / 応用光学・量子光工学 / 超短パルス / ファイバレーザー / 光周波数コム / カーボンナノチューブ
Outline of Annual Research Achievements

1. 単層カーボンナノチューブを用いたデュアルコムファイバレーザーの開発
光サーキュレーターを利用した新しい構成で,全偏波保持ファイバデバイスを用いて,双方向発振型のデュアルコムファイバレーザーを開発した.共振器長の最適化のよって周波数差約100Hzを達成し,光スペクトル全域に対応するデュアルコムビート信号を安定に観察することができた.
2.全偏波保持9の字型ファイバレーザーの開発と動作特性の解析
高安定な光周波数コムの実現のため,全偏波保持ファイバデバイスを用いて9の字型ファイバレーザーを開発した.また,出力特性や共振器内のダイナミクスの共振器分散値依存性を実験と数値解析の両面から解析した.開発した9の字ファイバレーザーでは,異常分散から正常分散域の全ての領域において安定な受動モード同期を得ることができた.受動モード同期の初期過程を解析し,9の字型レーザーではモード同期が掛かる前からパルスの時間幅の大きな伸縮が起きていることが始めて明らかになった.
3.単層カーボンナノチューブを用いた2um帯Tm添加ファイバレーザーの開発
2um帯で可飽和吸収特性を示すカーボンナノチューブフィルムを開発し,それを用いてTm添加超短パルスファイバレーザーの開発に成功した.また,共振器分散値を変化させ,ソリトン,および散逸性ソリトンモード同期を安定に得た,更に,分散補償により,時間幅175fs,平均強度65mWの超短パルスを安定に得ることができた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

9の字型ファイバレーザーの開発など,当初計画していなかった研究も発展し,計画以上に進展している.一方,一部当初計画と比較して,当初目標に届いていない内容もある.全体的に見ると,非常に順調に進展している.

Strategy for Future Research Activity

当初計画と,新たに進展してきた研究内容を共に,進めて行く.分野としては世界的に盛り上がっており,是非,精力的に進めて行きたい.

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A cavity ring-down spectrometer for study of biomedical radiocarbon-labeled samples2018

    • Author(s)
      Volker Sonnenschein, Ryohei Terabayashi, Hideki Tomita, Shusuke Kato, Noriyoshi Hayashi, Shin Takeda, Lei Jin, Masahito Yamanaka, Norihiko Nishizawa, Atsushi Sato, Kenji Yoshida, Tetsuo Iguchi
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 124 Pages: 033101

    • DOI

      10.1063/1.5041015

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 高感度レーザー分光に基づく生体試料中放射性炭素同位体分析システムの開発2018

    • Author(s)
      寺林稜平,Volker Sonnenschein,富田英生,佐藤淳史,林 紀善, 加藤修介,金磊,山中真仁,西澤典彦,野沢耕平,橋爪研太,井口哲夫
    • Journal Title

      RADIOISOTOPES

      Volume: 67 Pages: 85-91

    • DOI

      10.3769/radioisotopes.67.85

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ファイバレーザーを用いた近赤~中赤外光周波数コム光源の開発2019

    • Author(s)
      西澤 典彦
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
    • Invited
  • [Presentation] ファイバレーザーを用いた短パルス光コムの発生と応用2019

    • Author(s)
      西澤 典彦
    • Organizer
      日本光学会 光波シンセシス研究グループ研究会
    • Invited
  • [Presentation] ファイバーレーザー事はじめ2018

    • Author(s)
      西澤 典彦
    • Organizer
      OPIE‘18レーザー特別セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Mid-Infrared Frequency Comb Working at 4500 nm Based on Yb-doped Fiber Laser for CRDS Application2018

    • Author(s)
      Lei Jin, V. Sonnenschein, R. Terabayashi, N. Hayashi, S. Sato, M. Yamanaka, H. Tomita, T. Iguchi, A. Sato, K. Nozawa, K. Yoshida, N. Nishizawa
    • Organizer
      The 7th Advanced Lasers and Photon Sources 2018(ALPS2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wavelength Tunable Narrow Linewidth Comb Using Soliton Self-frequency Shift and Spectral Compression Technique2018

    • Author(s)
      Nozomu Ohta, Lei Jin, Yoichi Sakakibara, Emiko Omoda, Hiromichi Kataura, Norihiko Nishizawa
    • Organizer
      CLEO:2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bidirectional, Er-doped, Dual-comb Fiber Laser with Carbon Nanotube Polyimide Film2018

    • Author(s)
      Shuto Saito, Lei Jin, Yoichi Sakakibara, Emiko Omoda, Hiromichi Kataura, Norihiko Nishizawa
    • Organizer
      CLEO:2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Yb-doped Fiber Laser Based Coherent Mid-Infrared Frequency Comb at λ = 4.5 μm for CRDS application2018

    • Author(s)
      Lei Jin, Volker Sonnenschein, Ryohei Terabayashi, Noriyoshi Hayashi, Shusuke Kato, Masahito Yamanaka, Hideki Tomita, Tetsuo Iguchi, Atsushi Sato, Kohei Nozawa, Kenji Yoshida, Norihiko Nishizawa
    • Organizer
      CLEO:2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generation and Characterization of Wavelength Tunable Narrow Linewidth Comb in Two Schemes2018

    • Author(s)
      Nozomu Ohta, Youichi Sakakibara, Emiko Omoda, Hiromichi Kataura, Norihiko Nishizawa
    • Organizer
      Advanced Solid State Lasers(ASSL)2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ファイバレーザーベース広帯域・ 波長可変光周波数コムの開発2018

    • Author(s)
      西澤 典彦、 太田 望、 山中 真仁
    • Organizer
      レーザー学会 第525回研究会 「ファイバーレーザー技術」
    • Invited
  • [Presentation] CNTを用いた超短パルスファイバーレーザーコムの開発とバイオイメージングへの展開2018

    • Author(s)
      西澤 典彦
    • Organizer
      第22回VBLシンポジウム (最先端理工学特論) 「光とナノ:ナノ材料と光の相互作用の理解と利用」
    • Invited
  • [Presentation] Wideband, wavelength tunable optical frequency comb generation at NIR and MIR region based on fiber lasers2018

    • Author(s)
      Norihiko Nishizawa
    • Organizer
      KEIO Symposium on Microresonator Frequency Comb
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 名古屋大学大学院工学研究科電子工学専攻 西澤研究室

    • URL

      http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/optelelab/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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