2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study on digital frontier photonic sensing based on omnipotent fiber lasers
| Project/Area Number |
18H05238
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
山下 真司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40239968)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石榑 崇明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00291162)
セット ジ・イヨン 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (20530827)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
|
| Keywords | 光ファイバレーザ / 光計測 / デジタル信号処理 / 短パルスレーザ / 波長可変レーザ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
導波路型可飽和吸収素子(SA)に関しては、曲コアに用いるポリマー材料に対するCNTの添加方法と濃度、グラフェンの添加方法と濃度について検討し、導波路作製条件、導波路の特性評価を行った。作製したCNT添加導波路SAを用いてモード同期ファイバレーザの実現に成功し、導波路長とCNT濃度依存性を見出し、濃度1.9ppmにて最も安定した単パルス発振を実現した。さらにグラフェン添加導波路SAの実現にも成功しており、0.039~0.045g/Lの範囲に最適濃度が存在することを見出している。
オムニポテントファイバレーザに関しては、ヘテロ構造ナノチューブSAを利用することにより、高い励起光パワーでもダメージを受けない短共振器モード同期ファイバレーザが可能になり、5cmのエルビウムドープ光ファイバ(EDF)と分散補償のための5cmの単一モード光ファイバ(SMF)とを組み合わせて共振器長10cmで繰り返し周波数1GHzのファブリペロー(FP)モード同期ファイバレーザの実現に成功した。
デジタルフロンティア光計測に関しては、分散チューニングレーザと回折格子を用いることにより機械的掃引が不要なAMCWレーザスキャナを発明し、チャープ振幅変調位相シフト(CAMPS)法と名付けた。これまでに、10kHzの掃引速度で約50μmの高分解能で３次元計測が実現でき、従来のAMCWスキャナよりも4倍程度分解能を向上させられることを示した。デジタル信号処理によりさらに分解能を向上させることができることも示した。また、新たにコヒーレントドップラーLiDAR(CDL)の研究を進め、カルマンフィルタに基づくデジタル信号処理、光フェイズアレイ(OPA)スキャナ、光単側波帯(SSB)変調器による周波数シフト周波数向上、という３つの新しい方法により速度計測と距離計測の性能向上が両立できることを示した。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(54 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] GHz mode spacing flat supercontinuum generation by genetic algorithm optimized photonic crystal fiber2023
Author(s)
R. Yang, Y. Ma, M. Zhao, Q. Li, Z. Chen, A. Wang, S. Yamashita, and Z. Zhang
Organizer
12th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS2023), Yokohama, Japan, no.ALPS12-03, 18-21 Apr. 2023, to be presented.
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Mode-locking state switchable Er-doped fiber laser based on a hybrid scheme of graphene oxide and nonlinear polarization rotation (Invited)2022
Author(s)
W. Cai, C.-H. Cheng, G. Ye, L. Jin, L. Li, S. Y. Set, and S. Yamashita
Organizer
Pacific-Rim Conference of Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR), Sapporo, Japan, no.CWP10A-01, 31 July - 5 Aug. 2022.
Int'l Joint Research / Invited
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
