| 研究課題/領域番号 |
05452202
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
情報通信工学
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
白石 和男 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (90134056)
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| 研究分担者 |
松村 和仁 宇都宮大学, 工学部, 教授 (70005297)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1994年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1993年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| キーワード | 光ファイバ / コア拡大ファイバ / 半導体レーザ / 先球ファイバ / コアレスファイバ / 光結合 / 結合損失 / 非球面レンズ / 結合 / 結合効率 / 非球面 / アレイ / 単一モード光ファイバ / ビーム伝搬法 / レンズドファイバ |
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| 研究概要 |
本研究では、半導体レーザと単一モード光ファイバとの結合を、簡単で小型・安定、かつレーザとファイバのアレイ同士との一体・集積化結合が可能で、さらに量産性にも優れた方式で実現させるための研究を行った。初年度では、先ず基本素子特性の理論的解明と、その試作実験を同時併行に進めて理論の改良と試作方法の改善を行った。この結果、提案した基本構造が長作動距離をもつことを実証するとともに、作製も極めて容易な構造であることを確認できた。最終年度では、長作動距離を保ったまま、より高い結合効率を実現させるための新構造の探究を行なった。前年度に開発した解析手段を用い、基本構造での光結合メカニズムを調べた結果、使用する単一モード光ファイバのコア径を拡大することが有効であることを見いだした。このコア拡大ファイバを使用した構造によって高効率、広トレランス特性を有し、本研究当初に目標とした諸特性を満足する結合系を実現することができた。主な成果は次の通りである。1.光線追跡および波動論に基づきコアレスレンズドファイバの解析を行った。その結果、最適先端形状は回転放物面で与えられることを明らかにした。2.石英系コアレス先球光ファイバを用いて基本結合系を試作した。作動距離は、従来のレンズドファイバの場合と比べて一桁以上も拡大し、従来問題になっていたレーザとファイバとの接触の危険性が解決できるようになった。3.基本結合系の損失機構を詳細に調べた結果、結合効率を向上するには焦点面における単一モード光ファイバのコア径を大きくすればよいことを見いだした。4.コア拡大ファイバを作製し、これを用いて新しい結合系を作製した。波長1.49μm、作動距離160μmにおいて結合損失4.3dBを得ることができた。この値は実用的にも十分な値である。トレランスは軸方向で35μm、横方向で2.6μmと従来と比較して2倍以上大きくできた。
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