インコヒーレント光源を用いたファイバ型グレーティングデバイスの製作とその応用

• 研究課題/領域番号: 24560462
• 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: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 水波 徹 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00174029)
• 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 長周期グレーティング / 光ファイバセンサ / モード分割多重光通信 / 水銀ランプ / 光ファイバデバイス / 低圧水銀ランプ / 光ファイバ / 回折格子

研究成果の概要

光ファイバグレーティングデバイスは光通信用フィルタ、モード変換器、光ファイバセンサ等として用いられる。本研究では長周期ファイバグレーティングを高価なレーザを用いずに低圧水銀ランプの紫外光を照射する方法で製作した。水素処理条件の改善等により照射時間を従来の１/3以下に短縮した。また光ファイバセンサとして温度および歪みの計測を行った。また軸ずれ入射により高次モードを励振するとスペクトルが変化することを確認し、さらに、センサの光源として面発光レーザが有効であることを示した。
また他の光デバイスでは、第二高調波発生を行うポーリング光ファイバの擬似位相整合が低圧水銀ランプの照射で可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of hydrogen loading conditions on fabrication of long-period fiber-grating sensors by low-pressure mercury lamp (2015)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Yoshihisa Tashiro
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 9450 ページ: 94500I-94500I
  • DOI: 10.1117/12.2070925
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication of long-period fiber gratings using low-pressure mercury lamp: Shortening of exposure time (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami and Tsubasa Fujiyoshi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 8S2 ページ: 08ME02-08ME02
  • DOI: 10.7567/jjap.53.08me02
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quasi-phase-matched second-harmonic generation in thermally poled twin-hole silica-glass optical fiber by mercury-lamp exposure (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Ryo Miyazaki, and Teruyuki Kamori
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 559 ページ: 14-17
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2013.10.105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Long-Period Fiber-Gratings by Low-Pressure Mercury Lamp - Shortening Exposure Time (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami and Tsubasa Fujiyoshi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Power-stabilized tunable narrow-band source using a VCSEL and an EDFA for FBG sensor interrogation (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Shuji Hirose, Takeshi Yoshinaga, Ken-ichi Yamamoto
  • 雑誌名: Measurement Science and Technology 巻: 24
  • 査読あり
• [学会発表] ポーリング光ファイバの第二高調波発生：擬似位相整合のファイバ伸張による最適化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村拓人・家守輝幸・水波 徹
  • 学会等名: 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] 水銀ランプ法による長周期ファイバグレーティング形成における水素処理改善と温度・歪み特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田代悦久・水波 徹
  • 学会等名: 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] 温度制御した長波長面発光レーザを用いた光ファイバグレーティング温度センサ (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田泰地・土屋智史・水波 徹
  • 学会等名: 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島市）
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [学会発表] Fabrication of long-period fiber-gratings by exposure to low-pressure mercury lamp - Effect of hydrogen loading (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Yoshihisa Tashiro
  • 学会等名: 6th EPS-QEOD EUROPHOTON Conference
  • 発表場所: Neuchatel, Switzerland
  • 年月日: 2014-08-24 – 2014-08-29
• [学会発表] 水銀ランプ法による長周期ファイバグレーティングの形成の照射時間短縮 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田代 悦久，水波 徹
  • 学会等名: 応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス
• [学会発表] Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation in Thermally Poled Twin-Hole Silica-Glass Optical Fiber: Comparison between Mercury Lamp and Excimer Laser Exposures (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Ryo Miyazaki, and Teruyuki Kamori
  • 学会等名: 8th International Symposium on Transparent Oxide Thin Films for Electronics and Optics
  • 発表場所: Waseda University, Tokyo
• [学会発表] 水銀ランプ法による長周期ファイバグレーティングの形成における形成長の増加 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田代悦久・藤吉 翼・水波 徹
  • 学会等名: 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] 長波長面発光レーザを光源とした光ファイバブラッググレーティング温度センサ (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋智史・広瀬秀治・水波 徹
  • 学会等名: 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] ポーリングした光ファイバのファイバ伸張による擬似位相整合効果の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 家守輝幸・木村拓人・宮崎 遼・水波 徹
  • 学会等名: 電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] Fabrication of Long-Period Fiber-Gratings by Low-Pressure Mercury Lamp - Effect of Grating Length (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Tsubasa Fujiyoshi
  • 学会等名: 18th Microoptics Conference
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Tokyo
• [学会発表] 長周期ファイバーグレーティングの低圧水銀ランプ照射法による形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水波 徹,藤吉 翼
  • 学会等名: 平成２５年レ－ザ－学会学術講演会第３３回年次大会 講演予稿集 G129aIV03.
  • 発表場所: 姫路市
• [学会発表] 長波長面発光レーザーの光ファイバーグレーティングセンサーへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 広瀬秀治,水波 徹
  • 学会等名: 平成２５年レ－ザ－学会学術講演会第３３回年次大会 講演予稿集 E129pVI04.
  • 発表場所: 姫路市
• [学会発表] Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation in Thermally Poled Twin-Hole Silica-Glass Optical Fiber: Comparison between Mercury Lamp and Excimer Laser Exposures (2013)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Ryo Miyazaki, and Kengo Makimura
  • 学会等名: 8th International Symposium on Transparent Oxide Thin Films for Electronics and Optics
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] 面発光レーザを用いたFBGセンサ用光源 (2012)
  • 著者名/発表者名: 広瀬秀治,吉永武史,水波 徹
  • 学会等名: 電気関係学会九州支部大会, 論文集01-2A-06, p.338.
  • 発表場所: 長崎市
• [学会発表] Tunable narrow-band source using a VCSEL and an EDFA for interrogation of fiber Bragg grating sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Shuji Hirose, Takeshi Yoshinaga, and Ken-ichi Yamamoto
  • 学会等名: 22nd International Conference on Optical Fiber Sensors, 8421-117
  • 発表場所: Beijing, P.R.China
• [学会発表] Long-Period Fiber Gratings and their Sensing Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Toru Mizunami, Toshihiro Mori, and Tsubasa Fujiyoshi
  • 学会等名: International Conference on Fiber Optics and Photonics, T2B.1.
  • 発表場所: Chennai, India
  • 招待講演