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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ソリッドコアフォトニックバンドギャップファイバの高度利用技術の開発に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22760238
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

齊藤 晋聖  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (20333627)

Keywords光ファイバ / フォトニック結晶 / フォトニック結晶ファイバ / フォトニックバンドギャップファイバ / 有限要素法
Research Abstract

光ファイバのクラッド領域にフォトニック結晶構造を有するフォトニック結晶ファイバは,その構造や導波原理の違いから,いくつかの種類に分類することができるが,本研究では,ソリッドコアフォトニックバンドギャップファイバ(ソリッドコアPBGF)と呼ばれる新しいタイプの光ファイバの有する特異な光学特性に着目し,その極限性能を明らかにするとともに,高度利用のための基盤技術を確立することにより,従来型光ファイバでは実現不可能なパッシブ光ファイバデバイス,さらには,従来の実現限界を超えたアクティブ光ファイバデバイスを開発することを目的として研究を進めた.平成22年度の研究では,有限要素法に基づくソリッドコアPBGFの高速シミュレーション技術を利用し,高屈折率散乱体の大きさ,屈折率,間隔やその数等,複雑な構造パラメータと光学特性との関係を明らかにした.具体的には,複数の透過帯域を有するソリッドコアPBGFにおいて,最も長波長側に存在する透過帯域である第一バンドを利用することの利点を示すとともに,バンドギャップ深さを最大化するための構造パラメータを明らかにした.また,クラッド領域に複数の共振器構造を導入することによりフォトニックバンドギャップ構造を制御可能であることを示し,コア径を拡大しつつ,単一モード特性と低曲げ損失特性を両立できるソリッドコアPBGFを提案した.さらに,大コア径ソリッドコアPBGFのファイバレーザ・増幅器への応用を想定し,ファイバを曲げて使用する条件下におけるコア径拡大の限界と,その最適構造パラメータを明らかにした.

  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Multiple resonant coupling mechanism for suppression of higher-order modes in all-solid photonic bandgap fibers with heterostructured cladding2011

    • Author(s)
      T.Murao, K.Saitoh, M.Koshiba
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 19 Pages: 1713-1727

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Understanding formation of photonic bandgap edge for maximum propagation angle in all-solid photonic bandgap fibers2011

    • Author(s)
      T.Murao, K.Nagao, K.Saitoh, M.Koshiba
    • Journal Title

      Journal of Optical Society of America B

      Volume: 28 Pages: 453-461

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effective area limit of large-mode-area solid-core photonic bandgap fibers for fiber laser applications2010

    • Author(s)
      K.Saitoh, T.Murao, L.Rosa, M.Koshiba
    • Journal Title

      Optical Fiber Technology

      Volume: 16 Pages: 409-418

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Design of large-mode-area microstructured fibers with low bending loss for fiber laser applications2011

    • Author(s)
      K.Saitoh
    • Organizer
      IEEE Photonics Society Winter Topicals 2011
    • Place of Presentation
      Keystone, USA(招待講演)
    • Year and Date
      20110110-20110112
  • [Presentation] ファイバーのラージモードエリア化の限界と挑戦:理論的考察2011

    • Author(s)
      齊藤晋聖
    • Organizer
      レーザー学会第31回年次大会
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      20110109-20110110
  • [Presentation] Limitation of effective area for large-mode area leakage channel fibers under bent condition2010

    • Author(s)
      K.Saitoh, S.K.Varshney, K.Sasaki, L.Rosa, M.Pal, M.Paul, S.Bhadra
    • Organizer
      35th Australian Conference on Optical Fiber Technology (ACOFT 2010)
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      20101205-20101209
  • [Presentation] Limitation of effective area for large-mode-area all-solid photonic bandgap fibers2010

    • Author(s)
      K.Saitoh
    • Organizer
      The 2nd Workshop on Specialty Optical Fibers and Their Applications (WSOF 2010)
    • Place of Presentation
      Oaxaca, Mexico(招待講演)
    • Year and Date
      20101013-20101015
  • [Presentation] Optimization of large-mode-area tapered-index multi-core fibers with high differential mode bending loss for Ytterbium-doped fiber applications2010

    • Author(s)
      L.Rosa, K.Saitoh
    • Organizer
      European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC 2010)
    • Place of Presentation
      Torino, Italy
    • Year and Date
      20100919-20100923
  • [Presentation] Design principle for low bending losses in all-solid photonic bandgap fibers2010

    • Author(s)
      T.Murao, K.Saitoh, K.Nagao, M.Koshiba
    • Organizer
      Conference on Lasers and Electro-Optics Quantum Electronics and Laser Science Conference (CLEO/QELS 2010)
    • Place of Presentation
      San Jose, California, USA
    • Year and Date
      20100516-20100521

URL: 

Published: 2012-07-19  

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