• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超短パルス非線形光ファイバ伝播解析における緩包絡波近似の破綻に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15740231
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関茨城大学

研究代表者

中村 真毅  茨城大学, 工学部, 講師 (90323211)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワードFDTD法 / SVEA / 非線形ファイバ光学 / 非線形シュレーデインガー方程式 / フェムト秒 / ラマン応答 / 自己急峻化 / BPM法 / 光ファイバ / FDTD / BPM / 自己位相変調 / 誘起位相変調
研究概要

光の非線形伝播解析法として、石英のセルマイヤの式における3つの共鳴周波数を考慮し、かつラマン応答も考慮した時間領域差分法(拡張FDTD法)を考案し、石英ファイバにパルス幅12fsの光パルスを通した実験結果と計算結果を比較した。その結果、従来法のビーム伝搬法(BPM)によるものより、拡張FDTD法による計算結果の方が実験結果に近い結果が得られた。次にチャープがかかった12fsの光パルスファイバ伝搬解析を行い、実験と比較した結果、従来のFDTD法に比べて拡張FDTD法を用いた方が、時間波形について良く一致した。
さらに、拡張FDTD法を用いて、緩包絡波近似(SVEA)が破綻しない程度のピーク強度が低いレーザーパルス(ソリトン数N=1)について、正常分散領域と異常分散領域において、非線形伝播計算を行い、異常分散領域においてはFDTD法で直接表現していない自己急峻化の効果も計算結果に現れることを確認した。また、パルス幅を12fs,7fs,4fsと変化させ、SVEAの破綻がどこで起こるかを調べたところ、N=1では、正常分散領域では4fsまでSVEAが破綻せず、異常分散領域は7fsで破綻することが分った。そしてN=2の場合についても同様の計算を行い、N=2では全ての場合についてSVEAの破綻が確認された。
最後に、拡張FDTD法を用い、792nm、1072nmの2つの波長の光パルス(パルス幅74fs)の石英ファイバ中での同時伝搬解析を行った。この解析により、FDTD法において誘起位相変調効果が計算結果に現れることが確認された。また従来法では明示されなかった時間領域におけるビート波形や、スペクトル領域における位相が連続的に求められるなどの利点が確認された。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Comparison between Finite-Difference Time-Domain Calculation with All Parameters of Sellmeier's Fitting Equation and Experimental Results for Slightly Chirped 12fs Laser Pulse Propagation in a Silica Fiber2005

    • 著者名/発表者名
      S.Nakamura, N.Takasawa, Y.Koyamada
    • 雑誌名

      IEEE J.Lightwave Technol. vol.23, no.2

      ページ: 855-863

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite-difference time-domain analysis of ultrashort laser pulse propagation in a fiber with nonlinear effects2004

    • 著者名/発表者名
      S.Nakamura, Y.Koyamada, N.Karasawa, H.Sone, R.Morita, M.Yamashita
    • 雑誌名

      Electron.& Commun.Jpn., part 1 vol.87, no.5

      ページ: 1-10

    • NAID

      210000182171

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical analysis of induced phase modulation between two ultrashort pulses in silica fiber by the extended finite-difference time-domain method2004

    • 著者名/発表者名
      S.Nakamura, N.Takasawa, T.Saeki, Y.Koyamada
    • 雑誌名

      Opt.Rev. vol.11, no.2

      ページ: 68-71

    • NAID

      10012858750

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of Slowly Varying Envelope Approximation Breakdown by Comparison between the Extended Finite-Difference Time-Domain Method and the Beam Propagation Method for Ultrashort-Laser-Pulse Propagation in a Silica Fiber2004

    • 著者名/発表者名
      S.Nakamura, T.Saeki, Y.Koyamada
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phy. vol.43, no.10A

      ページ: 7015-7025

    • NAID

      10013745334

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakamura, Y.Koyamada et al.: "Finite-Difference Time-Domain Analysis of Ultrashort Laser Pulse Propagation in a Fiber with nonlinear effects"Electronics and Communications in Japan, Part 1. vol.87,no.5. 1-10 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nakamura, N.Takasawa Y.Koyamada: "Numerical Analysis of Induced Phase Modulation between Two Ultrashort Pulses in a Silica Fiber by Using the Extended Finite-Difference Time-Domain Method"Optical Review. vol.11,no.2(未定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi