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本研究の大きな目的の一つは誘起位相変調効果を微細構造ファイバーに応用して、なるべく低ピークパワーの光パルスで超広帯域光波を発生させることである。平成16年度はこの目的のため、チタンサファイアレーザー発振器からの基本波パルスとその第二高調波パルスを微細構造ファイバーに同時伝搬させる実験を行った。この実験を行うため、発振器からの光波を二つに分割して一方の光路に遅延時間を与えるための光学系を新たに試作した。実験では最初にこの光学系の一方の光路にBBO結晶を導入して第二高調波を発生させ、その発生効率を最適化した。次に二つの光路の基本波と第二高調波をファイバー導波前に再結合し、ファイバー中に同時伝搬した。ファイバーとしては最細部またはコア直径が1μmのテーパーファイバーおよびフォトニック結晶ファイバーを用いた。この直径は理論計算により誘起位相変調効果が最大となると予測されたものである。実験においては基本波パルスと第二高調波パルスそれぞれのチャープによるパルス広がりを抑制するためのプリズム対による分散補償光学系を導入するなどの工夫を行った。実験結果としてフォトニック結晶ファイバーを用いた場合、誘起位相変調効果を用いて380nmから1000nmにわたる超広帯域光波の発生に成功した。このときスペクトルの遅延時間依存性も測定しその数値計算との比較も行った。計算結果によると、ファイバー中で基本波パルスはソリトン分裂により基本ソリトンパルスとなり、その基本ソリトンパルスが第二高調波パルスと誘起位相変調により強く相互作用するという新たな知見を得た。この効果を用いて光スイッチなどへの光デバイスへの応用の可能性が示された。
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