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フォトニック結晶ファイバを用いた医療診断イメージング用ファイバスコープの設計

Research Project

Project/Area Number 13F03043
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

波平 宜敬  琉球大学, 工学部, 教授 (10336357)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HOSSAIN Md. Anwar  琉球大学, 工学部, 外国人特別研究員
HOSSAIN Md. Anwar  琉球大学, 工学部, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords光ファイバ / フォトニック結晶ファイバ(PCF) / 光コヒーレンストモグラフイ(OCT) / 非線形 / 開口数(NA) / ファイバスコープ / 分散 / 横分解能 / フォトニック結晶ファイバ / PCF / 光コイーレンス トモグラフイ / OCT
Outline of Annual Research Achievements

近年,医療用システムとして断層画像診断技術(OCT)が注目されている.OCT技術においての横分解能は,顕微鏡の開口数に依存するため,高開口数が必要とされている.
OCTで使われる波長830 nm,1060 nm,1310 nm帯での高開口数用PCFの設計を,有限差分法(FDM)を用いた数値シミュレーションにより行った.本研究では,この数値解析モデルをOCTに応用することを提案している.
OCTにおける画像明細度(分解能)は使われる光源とファイバスコープにより決められ,その光源がインコヒーレント,つまりスペクトルの広い光であればあるほど画像明細度(縦分解能)は上がり,そのファイバスコープが高開口数であればあるほど画像鮮明度(横分解能)は上がる.しかし,高開口数ファイバスコープをつくろうとしても,PCFは複雑な構造となり製造が難しいため大きな開口数を得られていないのが現状で,横分解能が不十分は状態であった.
本研究では,眼科,消化器科,歯科に使われている波長830 nm,1060 nm,1310 nm帯における,OCTのため製造が容易な構造をもった高開口数ゼロ分散シングルモードPCFを推奨する.シミュレーション結果は推奨するPCF構造がOCTシステムの横分解能を向上させることを示している.なお,数値解析手法として有限差分法を用いた.
波長830 nm,1060 nm,1310 nm帯における高開口数分散フラットPCFの数値シミュレーションを行った結果,高開口数を有するPCFであることが確認でき,このPCFをOCTに応用することによってOCTの横分解能を現在の20倍近く向上させることができた.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Light source design using Kagome-lattice hollow core photonic crystal fibers2014

    • Author(s)
      M. A. Hossain and Y. Namihira
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: 21 Issue: 5 Pages: 490-495

    • DOI

      10.1007/s10043-014-0076-z

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Center wavelength adaptation techniques for supercontinuum generating highly nonlinear pure silica core photonic crystal fiber2013

    • Author(s)
      M. A. Hossain, Y. Namihira
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics (JJAP)

      Volume: 52

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dispersion-flattened supercontinnum light source design at 1.0μm center wavelength for high resolution optical coherence tomography in ophthalmology.2013

    • Author(s)
      M. A. Hossain, Y. Namihira
    • Journal Title

      Optics & Laser Technology

      Volume: 48 Pages: 235-240

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Extremely low loss THz guidance using Kagome lattice porous core photonic crystal fiber2015

    • Author(s)
      Md. Anwar Hossain, G.K.M.Hasanuzzaman, Md. Selim Habib, S. M. Abdur Razzak, and Yoshinori Namihira
    • Organizer
      Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2015
    • Place of Presentation
      Los Angeles, CA, USA
    • Year and Date
      2015-03-22 – 2015-03-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Light source design using hollow core photonic crystal fibers,2014

    • Author(s)
      M. A. Hossain, Y. Namihira, T. Yasui, and N. H. Hai
    • Organizer
      IEEE International Conference on Communications and Electronics (ICCE2014)
    • Place of Presentation
      Da Nang, Vietnam
    • Year and Date
      2014-07-30 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Tellurite Nanowire Core Photonic Crystal Fiber2013

    • Author(s)
      Md. Anwar Hossaina, Yoshinori Namihiraa, Taura Yasui, Hiroki
    • Organizer
      The 2013 International Conference on Advancde Technologies for Communication (ATC'13)
    • Place of Presentation
      Ho Chi Mienh, Vietnam
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] High Numerical Aperture Square Lattice Structure Photonic Crystal Fiber for Optical Coherence Tomography2013

    • Author(s)
      T. Yasui, Y. Namihira, M. A. Hossain, H. Higa, and N. H. Hai
    • Organizer
      The 2013 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC'13)
    • Place of Presentation
      Ho Chi Mienh, Vietnam
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] Photonic Crystal Fibers for Optical Coherence Tomography Systems2013

    • Author(s)
      Anwar Hossain, Yoshinori Namihira
    • Total Pages
      102
    • Publisher
      LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG Heinrich-Böcking-Str. 6-866121, Saarbrücken, Germany
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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