テラ光パルス非線形時空間フォトニクス

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11792005
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 伊東 一良 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113520)
• 研究分担者: 小西 毅 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90283720) ; 谷田 純 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00183070) ; 一岡 芳樹 奈良工業高等専門学校, 校長 (30029003) ; 萩行 正憲 超伝導フォトニクス研究センター, 教授 (10144429) ; 渡辺 歴 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90314377)
• キーワード: 先端機能デバイス / 超高速情報処理 / 光スイッチ / フォトニックネットワーク / マイクロ・ナノデバイス / 超短光パルス / シリカガラス / 光導波路

研究概要

本研究の目的は、大阪府地域結集型共同研究事業「テラ光情報基盤技術開発」、および、大阪大学ベンチャービジネスラボラトリーと連携し、超短光レーザパルスを用いた非線形時空間フォトニクスの基盤光技術を確立することである。本年度は、(1)微小光学素子の作製,(2)超短光パルスの伝播解析と加工メカニズムの数値解析,(3)分光断層映像法による生体の観察,(4)超高速画像通信方式,(5)「大阪府地域結集型共同研究事業」との共同討論会の開催を行う予定であった。以下に本年度中に達成された成果をまとめる。
方向性結合器の作製
フィラメント形成領域を走査することにより,導波路を作製することができる.フィラメント形成領域を2次元に走査することによりY字型方向性結合器を作製した.
ボイドの移動
フェムト秒レーザーパルスの集光照射により,ガラス内部及びフッ化カルシウム結晶内部でボイドが移動する現象を見出した.また,ボイドを光軸に垂直に移動させることにも成功した.
マイクロ3次元ホールの作製
フェムト秒レーザーの集光照射により,後面を蒸留水に接触させたシリカガラス内部に3次元マイクロホール構造の作製した.直径4μm長さ200μm以上の高いアスペクト比をもつホールを作製した.
二光束干渉によるガラス内部へのホログラフィック回折格子の作製
フェムト秒レーザーの2光束干渉によりソーダガラス内部の任意の位置に2光束干渉による回折格子を作製した.
超高速画像通信方式
超高速画像通信方式については2次元情報通信の伝送部分について、実際の光ファイバーを用いた超短光パルス伝送実験に成功し、現在その成果をまとめている。
「大阪府地域結集型共同研究事業」との共同討論会の開催
大阪科学技術センターにおいて、テラ光情報技術研究会を共催した。

研究成果

• [文献書誌] Yan Li et al.: "Three-dimensional hole drilling of silica glass from rear surface with femtosecond laser pulses"Optics Letters. 26・23. 1912-1914 (2001)
• [文献書誌] Yan Li et al.: "Formation of permanent gratings inside glass with femtosecond laser pulses"Appl. Phys. Lett.. 1508-1510 (2002)
• [文献書誌] Konishi et al.: "Fundamental functions for ultrafast optical routing by temporal frequency-to-space conversion"Optics Letters. 26・18. 1445-1447 (2001)
• [文献書誌] Konishi et al.: "Direct time-space conversion of ultra-fast pulses based on interferometric time-of-flight cross correlation using a fast optical addressable spatial light modulator"OPT QUANT ELECTRON. 33・7-10. 1063-1067 (2001)