高出力ナノチューブファイバレーザーを用いた高次機能波長可変光周波数コム光源の開発

• 研究課題/領域番号: 25286069
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 西澤 典彦 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30273288)
• 連携研究者: 荒巻 光利 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50335072)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: 応用光学・量子光工学 / ナノチューブ / 光周波数コム / 光ファイバ / ファイバーレーザー / スーパーコンティニューム / レーザー

研究成果の概要

本研究では，カーボンナノチューブを用いた高出力超短パルスファイバレーザーによる高次機能光周波数コム光源の開発に取り組んだ．まずナノチューブファイバレーザーの高度化に取り組み，高繰り返し，且つ高出力なファイバレーザーを開発した．次に，シミラリトン増幅器を開発し，台座成分の少ない高強度超短パルス光を生成し，それを用いて１オクターブ以上広がるコヒーレントSC光の生成に成功した．また，高度な光周波数コムシステムを開発し，スペクトルの線幅を1Hz以下に安定化・狭窄化することに成功した．更に，光周波数コムシステムの出力を増幅し，高非線形ファイバに導入して，コヒーレントな広帯域SCコムの生成に成功した．

研究成果

• [国際共同研究] Inst. Electronic Materials Tech.(ポーランド)
• [雑誌論文] High-power supercontinuum generation using high-repetition-rate ultrashort-pulse fiber laser for ultrahigh-resolution optical coherence tomography in 1600 nm spectral band (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Yamanaka, H. Kawagoe, and N. Nishizawa
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 9 号: 2 ページ: 022701-022701
  • DOI: 10.7567/apex.9.022701
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ファイバレーザー (2016)
  • 著者名/発表者名: 西澤 典彦
  • 雑誌名: 日本赤外線学会誌 巻: 25 ページ: 6-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of a dispersion-managed passively mode-locked Er-doped fiber laser using single wall carbon nanotube (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Nishizawa, L. Jin, H. Kataura, and Y. Sakakibara
  • 雑誌名: Photonics 巻: 2 号: 3 ページ: 808-824
  • DOI: 10.3390/photonics2030808
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coherence evaluation of octave spanning supercontinuum using carbon nanotube fiber laser and similariton amplifier (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nomura, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 雑誌名: CLEO/Europe-EQEC 2015 巻: CJ_4 ページ: 4-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental analysis of coherent supercontinuum generation and ultrashort pulse generation using cross-correlation frequency resolved optical gating (X-FROG) (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Okamura, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 雑誌名: J. Opt. Soc. Am. B 巻: 32 号: 3 ページ: 400-406
  • DOI: 10.1364/josab.32.000400
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrashort pulse fiber lasers and their applications (2014)
  • 著者名/発表者名: Norihiko Nishizawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 9 ページ: 090101-090101
  • DOI: 10.7567/jjap.53.090101
  • NAID: 210000144414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supercontinuum generation for ultrahigh-resolution optical coherence tomography at wavelength of 0.8 mm using carbon nanotube fiber laser and similariton amplifier (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nomura, H. Kawagoe, Y. Hattori, M. Yamanaka, E. Omoda, H. Kataura, Y. Sakakibara, N. Nishizawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 7 号: 12 ページ: 122703-122703
  • DOI: 10.7567/apex.7.122703
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ultrashort pulse generation using supercontinuum generated by Er-doped fiber laser with carbon nanotube (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Okamura, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 雑誌名: CLE2014 巻: SI ページ: JW2A.40-JW2A.40
  • DOI: 10.1364/cleo_at.2014.jw2a.40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octave spanning coherent supercontinuum generation by 46 fs pedestal free ultrashort pulse using similariton amplifier and Er-doped fiber laser with carbon nanotube (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nomura, Y. Nozaki, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 雑誌名: CLEO2014 巻: SI ページ: STh3N.5-STh3N.5
  • DOI: 10.1364/cleo_si.2014.sth3n.5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octave spanning coherent supercontinuum generation using 51 fs high-power ultrashort pulse from Er-doped similariton amplifier (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nozaki, Y. Nomura, M. Aramaki, and N. Nishizawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 2 ページ: 20301-20301
  • DOI: 10.7567/jjap.53.020301
  • NAID: 210000143300
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a high power supercontinuum source in the 1.7 um wavelength region for highly penetrative ultrahigh-resolution optical coherence tomography (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kawagoe, S. Ishida, M. Aramaki, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 雑誌名: Biomedical Optics Express 巻: 5 号: 3 ページ: 932-943
  • DOI: 10.1364/boe.5.000932
  • 査読あり
• [雑誌論文] 285 mW high power, dissipative soliton mode-locked, Er-doped fiber laser using carbon nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nozaki, N. Nishizawa, H. Kataura, E. Omoda, and Y. Sakakibara
  • 雑誌名: CLEO2013 巻: SI ページ: CM2I.5-CM2I.5
  • DOI: 10.1364/cleo_si.2013.cm2i.5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical frequency comb using dispersion managed Er-doped ultrashort pulse fiber laser using carbon nanotube polyimide film (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Nishizawa, T. Nagaike, M. Aramaki, E. Omoda, H. Kataura, and Y. Sakakibara
  • 雑誌名: CLEO-PR & OECC/PS 2013 巻: CLEO-PR 2013 ページ: 1-2
  • DOI: 10.1109/cleopr.2013.6600035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Octave spanning coherent supercontinuum generation by 51 fs pedestal free high power ultrashort pulse from similariton amplifier (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nozaki and N. Nishizawa
  • 雑誌名: CLEO-PR & OECC/PS 2013 巻: CLEO-PR 2013 ページ: 1-2
  • DOI: 10.1109/cleopr.2013.6600146
  • 査読あり
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブを用いた全偏波保持ファイバレーザー光周波数コム光源の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 冨樫泉洸，長池健，金磊，榊原陽一，面田恵美子，片浦弘道，西澤典彦
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東工大，東京
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Er添加超短パルスファイバーレーザーを用いたコヒーレント広帯域光周波数コム光源の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新家俊輝，野村佳孝，金磊，小関泰之，西澤典彦
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東工大，東京
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 高機能超短パルスファイバーレーザー光源の開発と応用展開 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西澤典彦，金磊，山中真仁
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第36回年次大会
  • 発表場所: 名城大学，名古屋市
  • 年月日: 2016-01-09
  • 招待講演
• [学会発表] 超高速広帯域ファイバレーザー光源による先端光計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西澤典彦，山中真仁，金磊
  • 学会等名: 超高速光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 東京農工大，東京
  • 年月日: 2015-11-25
  • 招待講演
• [学会発表] Highly functional ultrashort pulse fiber laser sources and application for optical coherence tomography (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Nishizawa, L. Jin, and M. Yamanaka
  • 学会等名: IEEE CPMT Symposium Japan (ICSJ) 2015
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Supercontinuum generation for ultrahigh resolution optical coherence tomography at 0.8 um from ultrashort pulse fiber laser (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Nomura, H. Kawagoe, Y. Hattori, M. Yamanaka, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 学会等名: The 4th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS'15)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2015-04-22
  • 国際学会
• [学会発表] シミラリトン増幅器によるオクターブスパンスーパーコンティニューム光のコヒーレンスの評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村佳孝，榊原陽一，面田恵美子，片浦弘道，西澤典彦
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 高次機能超短パルス光源の開発と応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西澤 典彦
  • 学会等名: 超高速時間分解光計測研究会
  • 発表場所: 浜松市
  • 年月日: 2015-03-04
  • 招待講演
• [学会発表] 非線形偏波回転とSWNT型ファイバーレーザーを用いた光周波数コムの特性比較 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長池健，野村佳孝，小関泰之，榊原陽一，面田恵美子，片浦弘道，西澤典彦
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] シミラリトン増幅器による高強度超短パルス光を用いた波長0.8um帯における第二高調波の生成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野村佳孝，野崎裕人，榊原陽一，面田恵美子，片浦弘道，西澤典彦
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] 高機能超短パルスファイバーレーザー光源の開発と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西澤 典彦
  • 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
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2014-08-22
  • 招待講演
• [学会発表] Optical frequency comb using stretched pulse mode-locked Er-doped ultrashort pulse fiber laser using carbon nanotube polyimide film (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nagaike, M. Aramaki, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 学会等名: The 3rd Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS2014)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2014-04-22 – 2014-04-25
• [学会発表] カーボンナノチューブポリイミドフィルムを用いた分散制御エルビウム添加超短パルスファイバレーザーによる光周波数コム光源の狭線幅化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長池 健，荒巻 光利，榊原 陽一，面田 恵美子，片浦 弘道，西澤 典彦
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] シミラリトン増幅器による51fs高出力超短パルス光を用いたオクターブスパンコヒーレントスーパーコンティニューム光の生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎 悠人，野村 佳孝，荒巻 光利，西澤 典彦
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] Dynamics of Er-doped soliton-similariton fiber laser and application for ultrahigh resolution optical coherence tomography (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Nishizawa and S. Ishida
  • 学会等名: Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS) '13
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] Highly sensitive ultrahigh resolution OCT using high power supercontinuum at 1.7 um wavelength region based on single wall carbon nanotube fiber laser (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kawagoe, S. Ishida, M. Aramaki, Y. Sakakibara, E. Omoda, H. Kataura, and N. Nishizawa
  • 学会等名: Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS) '13
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] スーパーコンティニューム光を用いた超高分解能OCT (2013)
  • 著者名/発表者名: 西澤典彦
  • 学会等名: フォトニックセンシング最前線
  • 発表場所: 東京大学
  • 招待講演
• [備考] 名古屋大学西澤研究室
  • URL: http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/optelelab/nishizawagroup.html
• [備考] 名古屋大学西澤研究室
  • URL: http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/optelelab/
• [備考] 名古屋大学西澤研究室
  • URL: http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/optelelab/nishizawagroup.html