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時間伸張フーリエ分光による広帯域光パルス形成機構理解の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K04985
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関同志社大学 (2019-2020)
愛知医科大学 (2018)

研究代表者

鈴木 将之  同志社大学, 理工学部, 准教授 (60622371)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード時間伸長分光 / モード同期ファイバレーザ / 超高速分光 / ソリトン / 孤立波 / 時間伸長フーリエ分光 / 光孤立波 / 時間伸張フーリエ分光 / モード同期ファイバーレーザー
研究成果の概要

本研究提案は時間伸長分光を用いて広帯域ファイバレーザにおける8000フレームのシングルショットスペクトル計測を行い,光パルス形成の物理機構理解に取り組むものである.可飽和吸収体を用いたYbファイバモード同期レーザのcw発振からモード同期動作に変わる瞬間の連続的なスペクトル計測を行った.その結果,可飽和吸収体は,強度の高いパルスは反射するが,強度の低いパルスの短波長側と長波長側の成分は可飽和吸収体で吸収するダイナミクスの観測に成功した.また二つのうちの強度が高いひとつのパルスのみが共振器内で生き残り,もう一方のパルスは,消失し,最終的に安定したモード同期動作が得られることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果で得られた共振器内にて生成された二つのパルスの相対位相と間隔がラウンドトリップの進行につれて変化するダイナミクスや安定したモード同期動作直前に観測される周期的にスペクトル形状が変化する現象は,今まで報告されていない結果である.これらの振る舞いは過去の理論計算において報告されていない現象であり,これらのダイナミクスを理論計算に反映させることでパルス形成機構の理解を深めることができる.そのため,これらの観測結果は,最近注目されているMamyshev発振器に代表されるような高出力かつ短パルス生成が可能な新たなパルス形成機構の提案や光パルスの安定化制御技術への応用が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] The University of California, Irvine/UCLA/Loyola Marymount University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] タイムストレッチ分光法を用いたフェムト秒レーザーパルス形成のダイナミクス2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 49 ページ: 200-205

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectral dynamics on saturable absorber in mode-locking with time stretch spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Suzuki, Ozdal Boyraz, Hossein Asghari and Bahram Jalali
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 14460-14460

    • DOI

      10.1038/s41598-020-71342-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observation of Spectral Instability in Fiber Laser with Photonic Time Stretch2020

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Suzuki
    • 雑誌名

      2020 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP)

      巻: 20287473 ページ: 207-208

    • DOI

      10.23919/mwp48676.2020.9314478

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] モード同期ファイバレーザによる時間伸長フーリエ分光2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之
    • 雑誌名

      2019年度ハリス理化学助成研究会発表会

      巻: 2019 ページ: 14-21

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ファイバーレーザーを用いた時間伸長フーリエ分光による高速イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之
    • 雑誌名

      レーザー学会第534回研究報告

      巻: RTM-19 ページ: 31-36

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] YbファイバMamyshev発振器の開発2021

    • 著者名/発表者名
      貝原 祥典, 戸田裕之,鈴木将之
    • 学会等名
      2021年第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 時間伸長分光を用いたスーパーコンティニウム光の特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      清原 知己, 三上航平, 戸田裕之, 鈴木将之
    • 学会等名
      第5回フォトニクスワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] NOLMを用いた全偏波保持モード同期Ybファイバーレーザー2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉 幸輝,筒井 周太,戸田 裕之,鈴木 将之
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 非線形増幅ループミラーを用いた全偏波保持Ybファイバーモード同期レーザーの広帯域化2021

    • 著者名/発表者名
      筒井 周太,渡邉 幸輝,戸田 裕之,鈴木 将之
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第41回年次大会講演
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] YbファイバMamyshev発振器2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之, 貝原 祥典, 戸田裕之
    • 学会等名
      第5回超高速光エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] NOLM を用いた全偏波保持 Yb ファイバーレーザー発振器の開発2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉 幸輝,筒井 周太,戸田 裕之,鈴木 将之
    • 学会等名
      レーザー学会第548回研究会「ファイバレーザー技術」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 非線形増幅ループミラーを用いたモード同期ファイバーレーザーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      筒井 周太,渡邉 幸輝,戸田 裕之,鈴木 将之
    • 学会等名
      レーザー学会第548回研究会「ファイバレーザー技術」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 非線形ループミラーを用いた全偏波保持Ybファイバーモード同期レーザーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      筒井周太、渡邊幸輝、戸田裕之、鈴木将之
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会春季
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒ファイバレーザにおける光パルス形成のスペクトルダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第 40 回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NALMを用いた超短パルスYbファイバーレーザーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      渡邊幸輝、筒井周太、戸田裕之、鈴木将之
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第 40 回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 赤外域のスーパーコンティニアム光のシングルショットスペクトル計測2020

    • 著者名/発表者名
      三上航平、戸田裕之、清原知己、鈴木将之
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第 40 回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Photonic Time Stretch Measurement for Ultrafast Mode-Locked Fiber Laser2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Suzuki
    • 学会等名
      2019 URSI-Japan Radio Science Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spectral dynamics of build-up femtosecond pulse in mode-locked Yb fibre laser with time stretch spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, and H. Kuroda
    • 学会等名
      The 8th Advanced Lasers and Photon Sources Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shot-to-shot spectral fluctuations in fiber laser with time stretch spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuk Suzuki
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会秋季
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 全偏波保持 Yb ファイバーレーザー発振器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊幸輝,戸田裕之,鈴木 将之
    • 学会等名
      レーザー学会第538回研究会「ファイバレーザー技術」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] スーパーコンティニュアム光の連続的シングルショットスペクトル計測2019

    • 著者名/発表者名
      三上航平,戸田裕之,鈴木将之
    • 学会等名
      レーザー学会第538回研究会「ファイバレーザー技術」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Spectral dynamics in build-up femtosecond pulse with time stretch spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Suzuki
    • 学会等名
      The 62nd KPSI Seminar, QST
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ybファイバーレーザーにおけるモード同期のスペクトルダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之、黒田寛人
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] モード同期Ybファイバーレーザーパルス形成過程におけるSoliton Moleculesの動的観測2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之、黒田寛人
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamics of Soliton Explosion in a Passively Mode-Locked Yb Fiber Laser with Time Stretch Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, O. Boyraz, M. H. Asghari, P. D. Trinh, H. Kuroda, and B. Jalali
    • 学会等名
      2nd URSI Atlantic Radio Science Conference (URSI 2018 AT-RASC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spectral-Temporal Dynamics of Soliton Explosion in Passively ModeLocked Yb Fiber Laser2018

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, and H. Kuroda
    • 学会等名
      The 7th Advanced Lasers and Photon Sources Conference (ALPS'17)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時間伸張フーリエ分光によるファイバーレーザーにおける超高速スペクトルダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之
    • 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2回委員会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] モード同期Ybファイバーレーザーにおけるフェムト秒パルス形成のスペクトル変遷2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之、黒田寛人
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Ybファイバレーザー励起広帯域近赤外光生成2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木将之、黒田寛人
    • 学会等名
      レーザー学会第525回研究会「ファイバレーザー技術」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://optelec.doshisha.ac.jp/groups.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Spectral periodicity in mode-lock laser

    • URL

      https://advanceseng.com/spectral-periodicity-mode-lock-laser/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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