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複屈折消去材料の開発によるコア径に制限の無い偏波保持光ファイバーの実現

研究課題

研究課題/領域番号 16H06117
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

古川 怜  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50589695)

研究協力者 二瓶 栄輔  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2017年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワードポリマー光ファイバー / 光弾性 / ひずみセンサー / 応力方向の検知 / ゼロ・ゼロ複屈折性ポリマー / 応力センサー / 複屈折 / 共重合 / 高分子構造・物性 / 偏波保持 / 複合材料・物性 / 光物性
研究成果の概要

PANDAファイバーなどで知られる従来の偏波保持光ファイバーが、シングルモード光ファイバーを前提とするものであったのに対し、本研究では高分子特有の複屈折相殺材料をコアに適用し、マルチモードの偏波保持光ファイバーを新たに創出することを目的とした。結果、poly(methyl methacrylate (MMA)/2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (3FMA)/benzyl methacrylate (BzMA))=50.0/42.0/6.0(w/w/w))をコアに持つポリマー光ファイバーが得られ、応力印加前後での位相シフトが抑制されることが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

成果物であるpoly(MMA/3FMA/BzMA)をコアとする光ファイバーは、光ファイバーとしては太く大口径である部類ながら、応力に応じた位相シフトが抑制された機能を有するという点では他に例が無い光ファイバーが創出されたと言え、学術的意義が主張できる。
また、この光ファイバーのコアに、異方性が高く偏波次第で反応性が異なる特性を持つドーパントを分散することで、そのドーパント配向を利用したセンサーの創出という産業的意義が考えられる。その具体化検討として、二色性色素や各種発光体などを使い、光ファイバー型応力センサーなどへの応用検討および初期的な原理実証を行った。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] バスク大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Strain sensing using radiative emission-absorption mechanism of doped polymeric optical fiber2019

    • 著者名/発表者名
      R. Furukawa, S. Kamimura, C. Hirose, T. Sassa, and N. Fukuda
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sensitivity Control of Dye-Doped Polymeric Fiber-Optic Strain Sensor Using Radiative Emission-Absorption Mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Rei Furukawa and So Kamimura
    • 学会等名
      233rd ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Waveguiding analysis of birefringence-reduced polymeric optical fiber using dichroic dye2018

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Tozaki, Rei Furukawa, Daichi Mizorogi, Kentaro Yano
    • 学会等名
      The 7th Asia-Pacific Optical Sensors Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis on Cladding Intensity of Dye-doped Polymeric Fiber-Optic Strain Sensor for Visual Detection of Strain2018

    • 著者名/発表者名
      Rei Furukawa and So Kamimura
    • 学会等名
      Advanced Photonics 2018 Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stress Sensing Using Luminescent Dye-doped POFs2018

    • 著者名/発表者名
      Rei Furukawa and So Kamimura
    • 学会等名
      The 27th International Conference on Plastic Optical Fibers
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二色素系ポリマー光ファイバーによる応力視認化へ向けた導波路構造最適化2018

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 智絵、古川 怜
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二色性色素添加光ファイバーの応力印加状態におけるスペクトル解析2018

    • 著者名/発表者名
      戸崎 隆道、古川 怜、矢野 賢太郎
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Waveguiding analysis of polymer optical fiber using dichroic dye2017

    • 著者名/発表者名
      Takamichi Tozaki, Rei Furukawa, Daichi Mizorogi, Kentaro Yano
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Terpolymer-based polymer optical fiber for multimodal polarization-maintaining2017

    • 著者名/発表者名
      Daichi Mizorogi, Eisuke Nihei, Rei Furukawa
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Copolymer-based polymer optical fiber for multimodal polarization-maintaining2016

    • 著者名/発表者名
      Daichi Mizorogi, Eisuke Nihei and Rei Furukawa
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2016)
    • 発表場所
      福岡コンベンションセンター(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 複屈折相殺効果のある三元共重合体を使ったポリマー光ファイバーの作製2016

    • 著者名/発表者名
      溝呂木 大地、二瓶 栄輔、古川 怜
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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