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超短パルスレーザーのコヒーレントビーム結合の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14F03906
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 応用光学・量子光工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

白川 晃  電気通信大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (00313429)

研究分担者 TUENNERMANN HENRIK  電気通信大学, 学内共同利用施設等, 外国人特別研究員
TUENNERMANN Henrik  電気通信大学, 学内共同利用施設等, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードファイバーレーザー / 超短パルス / コヒーレントビーム結合 / マルチコアファイバー / マルチコアファイバ-
研究実績の概要

1.超短パルスの分割パルスファイバー増幅器(DPA)を構築した。結合器にはピストン位相差を補償できる能動型とし、増幅ファイバーは偏波保持Yb添加ファイバーを用いた。周波数分解光ゲート法(FROG)により2分割した各パルスのスペクトル位相を計測し、小信号増幅条件下でも増幅ファイバーの異方性の影響により高次分散に差が生じることを示し、計算した結合効率の低下分を実験と比較した。実際の実験で分割パルスのモード不整合により生じる結合効率の低下に比べ、十分小さいことを明らかにした。
2.光学遅延路による超短パルスモード同期レーザーの時間領域パルス加算法を考案した。モード同期パルス列の偏光を位相変調器によりパルス毎に交代させ、光学遅延路を経て次パルスに結合させることで繰り返し周波数低減を行い、パルスエネルギー・ピークパワーを増大させる。47MHzのフェムト秒Er添加ファイバーレーザーを用い23.5MHzに分周しパルス加算を実証した。
3.自己収束効果を取り入れたマルチコアファイバー中の非線形伝搬の数値計算結果から、交代位相モードは安定でコア数スケーリングできることを明らかにした。実際にYb添加7コアマルチコアファイバーを用いて交代位相モード選択励振を行った。また開発したMCF中の非線形伝搬のシミュレーションプログラムを用いて実際のファイバーのコア径の不均一性による影響を明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] 可飽和吸収体を用いたQスイッチ位相同期マルコアファバーレーザー2015

    • 著者名/発表者名
      久保内照雄,黒須雄太,佐藤慶吾,チュナマン・ヘンリク,白川晃
    • 雑誌名

      レーザー学会第482回研究会報告「ファイバーレーザー技術」

      巻: RTM-15 ページ: 44-44

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-focusing in multicore fibers2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 23 号: 3 ページ: 2436-2445

    • DOI

      10.1364/oe.23.002436

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Delay Line Coherent Pulse Stacking2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      CLEO 2016
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分割パルスファイバー増幅器の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岩田興治,チュナマン・ヘンリク,白川晃
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 次世代ファイバーレーザー:フォトニックバンドギャップファイバーレーザー及びマルチコアファイバーレーザー2016

    • 著者名/発表者名
      白川晃
    • 学会等名
      豊田工業大学第16回先端フォトンテクノロジー研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 位相同期Yb添加7コアマルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー2016

    • 著者名/発表者名
      黒須雄太,久保内照雄,Henrik Tuennermann,白川晃,齋藤和也
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第36回年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 可飽和吸収体Qスイッチ位相同期マルチコアファイバーレーザーのサイドローブ抑制2016

    • 著者名/発表者名
      久保内照雄,黒須雄太,チュナマン・ヘンリク,白川晃
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第36回年次大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 可飽和吸収体を用いたQスイッチ位相同期マルチコアファイバーレーザー2015

    • 著者名/発表者名
      9. 久保内照雄,黒須雄太,佐藤慶吾,チュナマン・ヘンリク,白川晃
    • 学会等名
      レーザー学会第482回研究会「ファイバーレーザー技術」
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 位相同期Yb添加7コアマルチコアフォトニック結晶ファイバーレーザー2015

    • 著者名/発表者名
      黒須雄太,久保内照雄,Henrik Tuennermann,白川晃,齋藤 和也
    • 学会等名
      レーザー学会第482回研究会「ファイバーレーザー技術」
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分割パルスファイバー増幅器の開発2015

    • 著者名/発表者名
      岩田興治,チュナマン・ヘンリク,白川晃
    • 学会等名
      レーザー学会第482回研究会「ファイバーレーザー技術」
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Coupled multicore fibers in the high power regime: Impact of core size mismatch2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      CLEO-PR 2015
    • 発表場所
      Busan, Kore
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Power scaling with coupled multi-core fibers2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      ICMAT15
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2015-07-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Impact of coupling strength on self-focusing in multicore fibers2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      Photonics West/LASE 2015
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mitigation of the self-focusing limit via multicore fiber2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      レーザー学会ファイバーレーザー技術専門委員会第3回公開研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] All normal fiber oscillator for investigation of divided pulse amplification2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      レーザー学会ファイバーレーザー技術専門委員会第3回公開研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Self-focusing in multicore fibers2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      Advanced Solid-State Lasers (ASSL) 2014
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Phase-locked multicore fiber lasers for power and energy scaling2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Shirakawa
    • 学会等名
      The Second International Seminar on High-power Laser Interaction with Matter and Application
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      2014-10-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self Focusing in Multicore Fiber Designs2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tuennermann and A. Shirakawa
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photonic bandgap fiber lasers and multicore fiber lasers for next generation high power lasers2014

    • 著者名/発表者名
      A. Shirakawa, M. Chen, Y. Suzuki, K. Sato, X. Fan, H. Tuennermann, M. Karow, C. B. Olausson, S. R. Petersen, T. Alkeskjold, and K. Saito
    • 学会等名
      Specialty Optical Fibers & Applications 2014
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phase-locked multicore fiber lasers2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Shirakawa
    • 学会等名
      CLEO 2014
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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