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カーボンナノチューブの光非線形性を利用した新しいWDM光ファイバネットワーク用デバイスの研究

Research Project

Project/Area Number 04F04088
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山下 真司  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SONG Yong-Won  東京大学, 大学院・工学系研究科, 外国人特別研究員
SONG Yong Won  東京大学, 大学院・工学系研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywordsカーボンナノチューブ / 光ファイバレーザ / モード同期 / 可飽和吸収 / 光短パルス発生 / 光スイッチ / 非線形偏波回転 / Dシェイプ光ファイバ / 光ファイバレーザー
Research Abstract

本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の光非線形性を利用して、将来の波長多重(WDM)光ファイバネットワーク用の新しいデバイスの研究を行うものである。我々の従来の研究では波長が1.55μm帯(Cバンド)の結果であったが、単層カーボンナノチューブは動作波長をチューブ径により変えることができる。実際のサンプルはいくつかの種類の単層カーボンナノチューブが混ざっているため、サンプルによっては光吸収に大きな広がりをもつ。このため、1.55μm帯(Cバンド)だけでなく、1.6μm帯(Lバンド)や1.48μm帯(Sバンド)でもモード同期光ファイバレーザを構成できることを示した。さらに、波長1.3μmで利得をもつプラセオジウム(Pr)ドープ光ファイバを用いた1.3μm帯モード同期光ファイバレーザ、波長1μmで利得をもつイッテルビウム(Yb)ドープ光ファイバを用いた1μm帯モード同期光ファイバレーザも実現している。
さらに、CNTを用いた光スイッチングデバイスの研究を行った。光ファイバをD型に研磨したDシェイプ光ファイバ上にCNTを蒸着した光ファイバ型のデバイスを試作し、光スイッチングが可能であることを示すことができた。光ファイバの側面をコア部分から数μmとなるようにD型に研磨し、5cmのDシェイプ光ファイバを作製した。その研磨した部分にCNTを蒸着し、光ファイバ型CNTデバイスとした。この光ファイバ型CNTデバイスを非線形偏波回転による非線形光スイッチとして用いたところ、わずか5cmの光ファイバにもかかわらず50mW程度のパワーでスイッチングを実現できた。消光比も20dB以上が得られた。ここから計算される非線型定数γは10^6W^<-1>km^<-1>程度と見積もられた。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (12 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Carbon nanotube mode-lockers with enhanced nonlinear effect2006

    • Author(s)
      Y.W.Song, C.S.Goh, S.Y.Set, S.Yamashita
    • Journal Title

      2006年電子情報通信学会総合大会 no.C-4-6

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  • [Journal Article] Enhanced passive mode-locking of fiber lasers using Carbon nanotubes deposited onto D-shaped fiber2006

    • Author(s)
      Y.W.Song, C.S.Goh, S.Y.Set, K.H.Fong, S.Yamashita
    • Journal Title

      Conf. on Optical Fiber Communications (OFC2006) no.OThQ3

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Ultrashort-cavity passively mode-locked fiber lasers using carbon nanotubes (invited)2006

    • Author(s)
      S.Yamashita, Y.-W.Song, S.Y.Set, K.Hsu
    • Journal Title

      Conf. on Optical Fiber Communications (OFC2006) no.OThQ2

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 1300-nm pulsed fiber lasers mode-locked by purified carbon nanotubes2005

    • Author(s)
      Y.-W.Song, S.Y.Set, S.Yamashita, C.S.Goh, T.Kotake
    • Journal Title

      IEEE Photonics Technology Letters vol.17,no.8

      Pages: 1623-1625

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 17.2-GHz pulsed laser passively mode-locked by carbon nanotubes (Postdeadline paper)2005

    • Author(s)
      Y.-W.Song, C.S.Goh, S.Y.Set, T.Kotake, S.Yamashita
    • Journal Title

      Optical Electronics and Communications Conf. (OECC'2005) no.PDP8

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Optical properties of Carbon nanotubes and their application to ultra-short pulsed optical sources (invited)2005

    • Author(s)
      Y.-W.Song, Shinji Yamashita
    • Journal Title

      Korean Photonics Conference Seoul, South Korea

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  • [Journal Article] 5GHz pulsed fiber Fabry-Perot laser mode-locked using carbon nanotubes2005

    • Author(s)
      S.Yamashita, Y.Inoue, K.Hsu, T.Kotake, H.Yaguchi, D.Tanaka, M.Jablonski, S.Y.Set
    • Journal Title

      IEEE Photonics Technology Letters 掲載予定

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  • [Journal Article] 1.3-μm pulsed fiber lasers mode-locked by purified carbon nanotubes2005

    • Author(s)
      Y.-W.Song, S.Yamashita, S.Y.Set, C.S.Goh, T.Kotake
    • Journal Title

      Advanced Solid-State Photonics Topical Meeting (ASSP) no.WE7

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  • [Journal Article] Mode-locked fiber laser operating at 1300 nm using purified carbon nanotubes2005

    • Author(s)
      Y.-W.Song, S.Yamashita, S.Y.Set, C.S.Goh, T.Kotake
    • Journal Title

      2005年電子情報通信学会総合大会 no.C-3-131

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  • [Journal Article] Saturable absorbers incorporating carbon nanotubes directly synthesized onto substrates/fibers and their application to mode-locked fiber lasers2004

    • Author(s)
      S.Yamashita, S.Maruyama, Y.Murakami, Y.Inoue, H.Yaguchi, M.Jablonski, S.Y.Set
    • Journal Title

      OSA Optics Letters vo.29,no.14

      Pages: 1581-1583

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  • [Journal Article] S-, C-, L-band picosecond fiber pulse sources using a broadband carbon-nanotube-based mode-locker2004

    • Author(s)
      S.Yamashita, Y.Inoue, H.Yaguchi, M.Jablonski, S.Y.Set
    • Journal Title

      European Conf. on Optical Communication (ECOC'04) no.Th.1.3.4

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  • [Journal Article] Recent advances in carbon nanotube photonics (invited)2004

    • Author(s)
      S.Y.Set, M.Jablonski, S.Yamashita
    • Journal Title

      Topical Meeting on Optical Amplifiers and Their Applications (OAA 2004) no.OMD3

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  • [Book] マイクロ・ナノ熱流体ハンドブック2006

    • Author(s)
      丸山茂夫, 山下真司, 他
    • Total Pages
      696
    • Publisher
      NTS
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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