可動マイクロベンドによる２μｍ帯チューナブルＱスイッチファイバレーザの研究

• 研究課題/領域番号: 24560044
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 坂田 肇 静岡大学, 工学研究科, 教授 (40377718)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ファイバレーザ / 動的マイクロベンド / 長周期ファイバグレーティング / 可変マイクロベンド / 周期性マイクロベンド

研究成果の概要

ツリウム添加ファイバレーザにおいて、Qスイッチ発振ならびに可変波長制御を全ファイバ構成で実現した。ピエゾアクチュエータを用いて利得帯域での動的損失を得るため、ファイバの被覆層のみを偏平化し、そこへ可動性のマイクロベンドを形成した。その結果、出力100 mWクラスの1.63μmレーザダイオードを励起光源として、発振波長1.9μm帯、ピーク出力Wクラス、パルス幅1μsのレーザパルスを得た。また、コイルばねを利用して可変ファイバグレーティングを形成することで可変範囲100 nmの発振波長制御を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Polarization circulation effect in microbend-induced long-period fiber gratings for polarization-insensitive filter response (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Harada, H. Sakata
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 54 号: 13 ページ: 3937-3942
  • DOI: 10.1364/ao.54.003937
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polarization-insensitive tunable LPFGs using magnet-induced microbend under torsional stress (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sakata, K. Wakamiya, and S. Sasaki
  • 雑誌名: IEEE Photonics Technology Letters 巻: 26 号: 9 ページ: 904-907
  • DOI: 10.1109/lpt.2014.2309701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunable mode converter using electromagnet-induced long-period grating in two-mode fiber (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sakata, H. Sano, and T. Harada
  • 雑誌名: Optical Fiber Technology 巻: 20 号: 3 ページ: 224-227
  • DOI: 10.1016/j.yofte.2014.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variable long-period fiber gratings controlled by Nd-Fe-B permanent magnet for erbium-doped fiber sources (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sakata and K. Yamahata
  • 雑誌名: Microwave and Optical Technology Letters 巻: 56 号: 4 ページ: 864-867
  • DOI: 10.1002/mop.28250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Q-switched Tm-doped fiber lasers using dynamic microbend in oval-coating fibers (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Araki, K. Kimpara, M. Tomiki, and H. Sakata
  • 雑誌名: Laser Physics 巻: 23 号: 6 ページ: 65102-65102
  • DOI: 10.1088/1054-660x/23/6/065102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wavelength control of Tm-doped fiber laser using nonidentical mechanical long-period fiber gratings (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Ichikawa, S. Araki, and H. Sakata
  • 雑誌名: Laser Physics Letters 巻: 10 号: 2 ページ: 25101-25101
  • DOI: 10.1088/1612-2011/10/2/025101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loss tunable long-period fiber gratings controlled by electromagnet (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Sakata, T. Numano, and M. Tomiki
  • 雑誌名: IEEE Photonics Technology Letters 巻: 24 号: 19 ページ: 1680-1682
  • DOI: 10.1109/lpt.2012.2212182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic-force-induced long-period fiber gratings (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Sakata, K.Yamahata
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: 37 号: 7 ページ: 1250-1252
  • DOI: 10.1364/ol.37.001250
  • 査読あり
• [学会発表] ねじれファイバに形成したマイクロベンド誘起LPFGの偏光特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木舩拓也、原田智弘、坂田 肇
  • 学会等名: 第62回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Tmファイバリング共振器へのCNT挿入によるQスイッチ発振、 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋紀人、金原健太、坂田 肇
  • 学会等名: 第62回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県平塚市）
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 加圧ファイバ内の旋光性に基づくマイクロベンド誘起LPFGの偏光無依存化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂田 肇、佐々木智史、若宮浩司、原田智弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ファイバ応用技術研究会
  • 発表場所: NHK広島放送局（広島市）
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [学会発表] 偏光面回転を利用した電磁石駆動長周期ファイバの偏光無依存化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 原田智弘、木舩拓也、坂田 肇
  • 学会等名: 2014年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島大学（徳島市）
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26
• [学会発表] 導波路接続を目的とした光ファイバ先端へのマイクロチップ形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坪井大知、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 第75回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] GI形2モードファイバを用いた広帯域可変モード変換 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐野弘樹、大下拓也、坂田 肇
  • 学会等名: 第75回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Pulsed operation of Tm-doped fiber lasers using piezoelectric-driven microbend applied to elliptical coating fibers (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sakata, K. Kimpara, K. Komori, M. Tomiki
  • 学会等名: SPIE Photonics Europe
  • 発表場所: Square Brussels Meeting Centre (ベルギー, ブリュッセル）
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-17
• [学会発表] Pulsed operation of Tm-doped fiber lasers using piezoelectric-driven microbend applied to elliptical coating fibers (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Sakata, K. Kimpara, K. Komori, and M. Tomiki
  • 学会等名: SPIE Photonics Europe 2014
  • 発表場所: Brussels (Belgium)
• [学会発表] Period and duty-ratio dependence of dynamic microbend in Q-switched Tm fiber ring lasers (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kimpara, K. Komori, M. Tomiki, and H. Sakata
  • 学会等名: ODF 2014
  • 発表場所: 板橋文化会館（東京）
• [学会発表] 動的マイクロベンド対の構築によるＴｍ添加ファイバリングレーザのパルス発振特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金原健太、小森研人、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 第61回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 青山学院大学（神奈川）
• [学会発表] 偏平化コーティングファイバでの動的マイクロベンド特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小森研人、金原健太、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 第61回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 青山学院大学（神奈川）
• [学会発表] Wavelength filters by light-induced self-written technology (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tomiki, S. Yamada, and H. Sakata
  • 学会等名: ISAOP‐13
  • 発表場所: Ontario (Canada)
• [学会発表] Weighted coupling of electromagnet-driven long-period fiber gratings (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Harada, M. Tomiki, and H. Sakata
  • 学会等名: CLEO-PR&OECC/PS2013
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都）
• [学会発表] ファイバの周期的側面牽引によるチューナブル長周期ファイバグレーティングの作製と特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 健、相澤祐汰、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学（静岡）
• [学会発表] 自己形成技術による合分波器作製に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田周平、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学（静岡）
• [学会発表] 周期性マイクロベンドによる1.9μm帯ASE光の伝搬損失制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金原健太、小森研人、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学（静岡）
• [学会発表] 電磁石駆動LPFGによる２モードファイバ中のモード変換 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐野弘樹、原田智弘、坂田 肇
  • 学会等名: 2013年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学（福岡）
• [学会発表] ファイバ端面からのフレネル反射を用いた複屈折測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨木政宏，竹本 宏、坂田 肇
  • 学会等名: 第74回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学（京都）
• [学会発表] 磁力誘起長周期ファイバグレーティングの偏光特性評価
  • 著者名/発表者名: 若宮浩司、山畑孝介、坂田 肇
  • 学会等名: 2013年電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学（岐阜県）
• [学会発表] ピエゾ駆動マイクロベンドを用いたTmファイバレーザのQスイッチング
  • 著者名/発表者名: 荒木隼悟，金原健太、冨木政宏，坂田 肇
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ファイバ応用技術研究会
  • 発表場所: アスティ徳島（徳島県）
• [学会発表] 再構成可能な長周期ファイバグレーティングの波長・損失制御
  • 著者名/発表者名: 坂田 肇，山畑孝介，渡邉 健、原田智弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ファイバ応用技術研究会
  • 発表場所: アスティ徳島（徳島県）
• [学会発表] All-fiber tunable Q-switched Tm fiber lasers for greenhouse gas sensing
  • 著者名/発表者名: H. Sakata, S. Araki, T. Numano, and M. Tomiki
  • 学会等名: Optical Society of America (OSA), Optical Instrumentation for Energy & Environmental Applications
  • 発表場所: Eindhoven (Netherlands)
• [学会発表] 磁力誘起による長周期ファイバグレーティングの損失・波長可変制御
  • 著者名/発表者名: 山畑孝介、若宮浩司、坂田 肇
  • 学会等名: 日本光学会、Optics & Photonics Japan 2012
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都）
• [学会発表] コイルスプリングの磁化圧着による長周期ファイバグレーティングの作製と損失制御特性
  • 著者名/発表者名: 原田智弘、沼野友善、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学（愛知県）
• [学会発表] 偏平化ファイバへの周期圧力印加によるTmファイバレーザのQスイッチング特性
  • 著者名/発表者名: 金原健太、荒木隼悟、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学（愛知県）
• [学会発表] 偏平化ファイバ導入によるTm添加ファイバレーザのピエゾQスイッチング
  • 著者名/発表者名: 荒木隼悟、金原健太、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] 電磁石を用いた長周期ファイバグレーティングの損失可変動作
  • 著者名/発表者名: 沼野友善、原田智弘、冨木政宏、坂田 肇
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] ファイバ端面からのフレネル反射を用いた屈折率変化測定
  • 著者名/発表者名: 冨木政宏，東 健太，坂田 肇
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] 自己形成導波路作製技術による合分波器の作製
  • 著者名/発表者名: 寺田悠真，冨木政宏，坂田 肇
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県）
• [学会発表] Light-induced self-written polymeric waveguides for low-cost integration of single-mode devices
  • 著者名/発表者名: T. Yamashita, A. Kawasaki, O. Watanabe, M. Kagami, M. Tomiki, and H. Sakata
  • 学会等名: IEEE Optical Interconnects Conference
  • 発表場所: Santa Fe (New Mexico, USA)