2020 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, 教授 (00313429)
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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.本研究課題で提案した新規マルチコアファイバー(MCF)の作製を目指し国外の研究機関との共同研究を模索するも、新型コロナウィルス感染症の影響もあり作製に至らなかった。
2.しかし可飽和吸収体による位相同期モード同期MCFレーザーに世界で初めて成功した。7コアYb添加フォトニック結晶ファイバーレーザーの外部共振器の近視野に半導体可飽和吸収体鏡を配置することで、位相同期とモード同期を同時に実現した。ノイズライクで333nJ、シングルパルスで137nJの高エネルギーピコ秒パルスを直接発生し、MCFレーザーによりパルスファイバーレーザーのエネルギースケーリングが可能であることを実証した。近視野配置の可飽和吸収体でin-phaseモードが優先発振するメカニズムの解明を行う必要がある。
3.深層強化学習によるMCF増幅器によるコヒーレントビーム結合の実証研究に取り組んだ。3コアEr添加ファイバーを用いて実験を開始したが、偏波保持でないため環境による不安定性が大きく、強化学習にまで至らなかった。MCFの環境の安定化、偏波保持ファイバーの作製を検討する必要がある。
4.MCFを用いた能動モード同期レーザーによるモード選択の前段階として、マルチモードファイバーを用いた同原理の実証に取り組んだ。コア径19ミクロンのYb添加ダブルクラッドファイバーを使用し、外部共振器に音響光学変調器(AOM)を配置した能動モード同期レーザーを構築した。AOMの変調周波数を掃引すると遠視野像・近視野像いずれのビーム形状についても変化が観察され励振するモードの割合が変化することは確認できたが、単一スーパーモードの選択までには至らなかった。外部共振器の収差等にによるモード割合の変化等について綿密に評価する必要があることが分かってきた
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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