2005 Fiscal Year Annual Research Report
高非線形フォトニック結晶ファイバ形光デバイス実現のための理論構築と実証実験
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17360149
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小柴 正則 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (40101521)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 晋聖 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教授 (20333627)
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| Keywords | フォトニック結晶ファイバ / 非線形光ファイバ / 非線形光学効果 / ファイバ形光デバイス / 光制御デバイス / 最適設計 |
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| Research Abstract |
フォトニック結晶ファイバ(photonic crystal fiber : PCF)の特異な性質、とりわけPCFの高非線形性を駆使して、従来の光ファイバでは実現し得ない光学特性を備えたファイバ形光デバイス創成のための基盤技術を確立することを目的として研究を進めた。具体的には、非線形PCFの単一モード伝送領域、群速度分散(group velocity dispersion : GVD)、偏波モード分散(polarization mode dispersion : PMD)、モードフィールド径(mode field diameter : MFD)、実効コア断面積、閉じ込め損失、曲げ損失などを高精度で算出できる理論を開発した。また、代表的なPCFとして知られるホーリーファイバ(holey fiber : HF)、空孔付加型ファイバ(hole-assisted lightguide fiber : HALF)、フォトニックバンドギャップファイバ(photonic band-gap fiber : PBGF)を対象として、非線形性を極限まで増強するための構造を明らかにするとともに、単一モード伝送帯域、GVD、PMD、MFD、実効コア断面積、閉じ込め損失、曲げ損失などの光パワー依存性ならびに温度依存性を調査し、これらのデータをファイバ形光デバイスの設計に反映させるための基盤技術を確立した。さらに、低光パワー駆動が可能な高性能光制御デバイスを実現するためのHF、HALF、PBGFの最適構造を明らかにした。
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