2018 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of high power out-of-phase mode exceeding self-focusing limit by newly-designed multicore fiber
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18H01896
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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, レーザー新世代研究センター, 准教授 (00313429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 和也 豊田工業大学, 工学部, 教授 (20278394)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ファイバーレーザー / マルチコアファイバー / 位相同期 / ビーム結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. out-of-phaseモード励振に特化したマルチコアフォトニック結晶ファイバー（MCPCF）を設計した。7つコアを有するMCPCFで，そのうち周回部の6コアのみにYbを添加し中央コアは非添加とする。豊田工業大でYb添加コアのプリフォーム作製は成功した。しかし最終的にMCPCFを作製できる国内メーカーが見つからず、作製までは至らなかった。
2. 研究室で開発した干渉法によるマルチコアファイバー(MCF)レーザーのモード解析装置の測定精度向上のために、光学系を最適化し、また計算プログラムを改良した。所有しているYb添加6コアMCPCFのエンドシール位相同期において、out-of-phaseモードの割合を75%と評価できた。
3. スーパーモードによる繰り返し周波数の違いを利用した能動モード同期によるMCFレーザーの新しいモード選択法の実証をめざし、単一コアのYb添加ファイバーを用いて音響光学素子による能動モード同期発振器を構築し、安定性向上に努めた。
4. Qスイッチの場合に実証した、可飽和吸収体をMCFの遠視野に配置し強度の強いin-phaseモードのみ選択励振させる手法を、モード同期への適用を目指した。半導体可飽和吸収体鏡を用い、単一コアのYb添加ファイバーを用いたリニアな共振器でモード同期動作を得た。マルチパルス動作の様相を見せており、安定化が必要である。
5. 深層強化学習を用いて、二つのファイバー増幅器のコヒーレントビーム結合に成功した。2,3時間の学習を一度行えば、あとはスイッチオンで瞬時に位相同期が可能になる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新規マルチコアファイバーについてはYb添加コアのプリフォーム作製まではできたが、作製して貰える国内ファイバーメーカーが見つからず、ファイバー作製までは至らなかった。
他の研究課題は概ね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規マルチコアファイバーについては、令和２年中に国外との共同研究も模索して、作製を実現したい。
干渉法によるマルチコアファイバーレーザーのモード解析装置について、偏光の不確定性を取り除くために装置の改造を行う。
Yb添加19コアファイバーを用いて能動モード同期レーザーによるマルチコアファイバーレーザーのモード選択に取り組む。
可飽和吸収体による単一コアYb添加ファイバーのモード同期発振で、単一パルス安定動作が得られるよう改良を行う。そしてマルチコアファイバーに置き換えて位相同期モード同期を目指す。
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