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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

研究課題

研究課題/領域番号 13F03043
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関琉球大学

研究代表者

波平 宜敬  琉球大学, 工学部, 教授 (10336357)

研究分担者 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
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード光ファイバ / 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
研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Light source design using Kagome-lattice hollow core photonic crystal fibers2014

    • 著者名/発表者名
      M. A. Hossain and Y. Namihira
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 21 号: 5 ページ: 490-495

    • DOI

      10.1007/s10043-014-0076-z

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Center wavelength adaptation techniques for supercontinuum generating highly nonlinear pure silica core photonic crystal fiber2013

    • 著者名/発表者名
      M. A. Hossain, Y. Namihira
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics (JJAP)

      巻: 52

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion-flattened supercontinnum light source design at 1.0μm center wavelength for high resolution optical coherence tomography in ophthalmology.2013

    • 著者名/発表者名
      M. A. Hossain, Y. Namihira
    • 雑誌名

      Optics & Laser Technology

      巻: 48 ページ: 235-240

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Extremely low loss THz guidance using Kagome lattice porous core photonic crystal fiber2015

    • 著者名/発表者名
      Md. Anwar Hossain, G.K.M.Hasanuzzaman, Md. Selim Habib, S. M. Abdur Razzak, and Yoshinori Namihira
    • 学会等名
      Optical Fiber Communication Conference (OFC) 2015
    • 発表場所
      Los Angeles, CA, USA
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Light source design using hollow core photonic crystal fibers,2014

    • 著者名/発表者名
      M. A. Hossain, Y. Namihira, T. Yasui, and N. H. Hai
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Communications and Electronics (ICCE2014)
    • 発表場所
      Da Nang, Vietnam
    • 年月日
      2014-07-30 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Tellurite Nanowire Core Photonic Crystal Fiber2013

    • 著者名/発表者名
      Md. Anwar Hossaina, Yoshinori Namihiraa, Taura Yasui, Hiroki
    • 学会等名
      The 2013 International Conference on Advancde Technologies for Communication (ATC'13)
    • 発表場所
      Ho Chi Mienh, Vietnam
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High Numerical Aperture Square Lattice Structure Photonic Crystal Fiber for Optical Coherence Tomography2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yasui, Y. Namihira, M. A. Hossain, H. Higa, and N. H. Hai
    • 学会等名
      The 2013 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC'13)
    • 発表場所
      Ho Chi Mienh, Vietnam
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Photonic Crystal Fibers for Optical Coherence Tomography Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Anwar Hossain, Yoshinori Namihira
    • 総ページ数
      102
    • 出版者
      LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG Heinrich-Böcking-Str. 6-866121, Saarbrücken, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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