ハイブリッドフォトニック結晶ファイバによる広帯域光波の創成制御

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02250
• 研究機関: 豊田工業大学
• 研究代表者: 大石 泰丈 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80360238)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: フォトニック結晶ファイバ / 非線形光学 / スーパーコンティニューム / 四光波混合

研究実績の概要

・全固体フォトニックバンドギャップファイバのフォトニックバンドギャップの特性を光カー効果により制御して，全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過特性を変化させ，光変調への応用を検討した．光カー効果は非線形光学効果の一種で媒質の屈折率が 光強度に依存して変化する現象であり, 超高速動作が期待できる．スタック＆ドロー法を用いて 全固体フォトニックバンドギャップファイバの作製に成功し，光カー効果によって全固体フォトニックバンドギャップファイバの透過 特性を変化させる事で, 最大20 dBの強度変調を実現できる可能性を初めて明らかにし，応答速度10ピコ秒以下の高速光強度変調ができることを初めて明らかにした．
・ステップインデックス型光ファイバによるSC光発生を検証するため，As2Se3ガラスをコア，AsSe2ガラスを第一クラッド、As2S5を第2クラッドとしたダブルクラッド光ファイバによるSC光の発生を検討し，2から14μmに亘る高コヒーレントSC光の発生を確認した．中赤外域で高コヒーレントSC光を発生できることを実証したのは世界で初めてである．また，この成果はこれまで困難であった光ファイバによる中赤外域での光周波数コムの発生が可能になったことを示すものである．
・AsSe2ガラスをコア，As2S5ガラスをクラッドとしたテーパーカルコゲナイドファイバにより，短波長励起による1.5から14.5μmに亘るエネルギー変換効率が30%に及ぶSC光の発生が可能であることを初めて明らかにした．
・ファイバ作製時のフォトニック結晶ファイバ径の変動による波長分散特性の揺らぎをコアの周囲にコアより屈折率の低い層を付与することにより抑制できることを見出し，カルコゲナイド光ファイバの波長分散ゆらぎに起因する中赤外パラメトリック増幅特性の劣化を抑制できることを明らかにした．

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical study on supercontinuum generation by different optical modes in AsSe2-As2S5 chalcogenide Microstructured Fiber. (2018)
  • 著者名/発表者名: L. Chen, W. Gao, L. Chen, P. Wang, C. Ni, X. Chen, Y. Zhou, W. Zhang, J. Hu, M. Liao, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 57 ページ: 382-390
  • DOI: 10.1364/AO.57.000382
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suppressing 1.06-μm spontaneous emission of neodymium ions using a novel tellurite all-solid photonic bandgap fiber. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, D. Demichi, K. Nagasaka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Communications 巻: 415 ページ: 87-92
  • DOI: 10.1016/j.optcom.201/.01.031
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 2875 nm Lasing From Ho3+ - Doped Fluoroindate Glass Fibers. (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Jia, Z. Jia, C. Yao, L. Zhang, Y. Feng, G. Qin, Y. Ohishi, and W. Qin
  • 雑誌名: IEEE Photonics Technology Letters 巻: 30 ページ: 323-326
  • DOI: 10.1109/LPT.2017.2787119
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Coherent midinfrared supercontinuum generation using a rib waveguide pumped with 200 fs laser pulses at 2.8 µm. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. S. Saini, N. P. T. Hoa, K. Nagasaka, X. Luo, T. H. Tuan, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 57 ページ: 1689-1693
  • DOI: 10.1364/AO.57.001689
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] All-optical dynamic photonic bandgap control in an all-solid double-clad tellurite photonic bandgap fiber． (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, S. Tanaka, T. H. Tuan, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: 42 ページ: 2354-2357
  • DOI: 10.1364/OL.42.002354
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 4.5 W supercontinuum generation from 1017 to 3438 nm in an all-solid fluorotellurite fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: Z. Jia, C. Yao, S. Jia. F. Wnag, S. Wang, Z. Zhao, G. Qin, Y. Ohishi, and W. Qin
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 110 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1063/1.4990681
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fourth-order cascaded Raman shift in a birefringence ZBLAN fluoride fiber (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, W. Gao, X. Xue, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optical Fiber Technology 巻: 36 ページ: 245-248
  • DOI: 10.1016/j.yofte.2017.04.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Numerical investigation of highly coherent mid-infrared supercontinuum generation in chalcogenide double-clad fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaka, L. Liu, T. H. Tuan, T. Cheng, M. Matsumoto, H. Tezuka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optical Fiber Technology 巻: 36 ページ: 82-91
  • DOI: 10.1016/j.yofte.2017.03.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Second-Order Raman Stokes Stronger Than the First-Order Raman Stokes Due to Inverse Raman Scattering in a Single Mode Tellurite Fiber, (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, X. Xue, W. Gao, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: IEEE Journal of Quantum Electronics 巻: 53 ページ: 6800504
  • DOI: 10.1109/JQE.2017.2711249.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Supercontinuum generation in chalcogenide double-clad fiber with near zero-flattened normal dispersion profile. (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaka, L. Liu, T. H. Tuan, T. H. Tuan, T. Cheng, M. Matsumoto, H. Tezuka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Journal of Optics 巻: 19 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1088/2040-8986/aa787b.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Suppressing chromatic dispersion fluctuation for broadband optical parametric gain in highly nonlinear tellurite microstructured optical fibers. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, N. P. T. Hoa, T. Suauki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optical Review 巻: 24 ページ: 757-764
  • DOI: 10.1007/s10043-017-0377-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhancement of phase-matched third harmonic generation via soliton self-frequency shift cancellation in a fluorotellurite microstructured fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: C. Yao, Z. Zhao, Z. Jia, Q. Li, G. Qin, Y. Ohishi, and W. Qin
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 111 ページ: 151103-1-5
  • DOI: 10.1063/1.4993636
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Theoretical investigation on mid-infrared cascaded Raman fiber laser based on tellurite fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: C. Ni, W. Gao, X. Chen, L. Chen, Y. Zhou, W. Zhang, J. Hu, M. Liao, T. Suzuki, and Y, Ohishi
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 56 ページ: 9171-9178
  • DOI: 10.1364/AO.56.009171.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Increased Red Frequency Shift in Coherent Mid-Infrared Supercontinuum Generation From Tellurite Microstructured Fibers. (2017)
  • 著者名/発表者名: Q. Li, L. Liu, Z. Jia, G. Qin, Y. Ohishi, and W. Qin
  • 雑誌名: Journal of Lightwave Technology 巻: 35 ページ: 4740-4746
  • DOI: 10.1109/JLT.2017.2759183.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fabrication and supercontinuum generation in a tellurite hybrid microstructured optical fiber with near-zero and flattened chromatic dispersion control. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, Z. Duan, D. Deng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 125 ページ: 876-880
  • DOI: 10.2109/jcersj2.17135
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] All-solid tellurite optical fiber with transversely disordered refractive index profile and its optical image transport performance. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, S. Kuroyanagi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Photonics West 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Tailoring Nd3+ emission spectrum by using a Neodymium-doped tellurite all-solid photonic bandgap fiber. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, D. Demichi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Photonics West 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Mid-infrared frequency conversion via normal dispersion modulation instability in chalcogenide fibers. (2018)
  • 著者名/発表者名: L. Liu, K. Nagasaka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Photonics West 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Far-detuned four-wave mixing for mid-infrared wavelength conversion in chalcogenide As2S5 suspended core fiber. (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaka, T. H. Tuan, H. P. T. Nguyen, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Photonics West 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Experimental investigation cascaded stimulated Raman in chalcogenide optical fiber. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, S. Li, X. Yan, T. H. Tuan, M. Matsumoto, S. Cho, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Photonics West 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Chromatic dispersion fluctuation and optical parametric amplification performance in a tellurite hybrid microstructured optical fiber with buffer layer. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, N. P. T. Hoa, H. Kawamura, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: CLEO2017
  • 国際学会
• [学会発表] Experimental Investigation of Inverse Raman Scattering in a Single Mode Tellurite Fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, X. Xue, T. H. Tuan, W. Gao, T. Suzuki, and Y. Ohishi,
  • 学会等名: CLEO2017
  • 国際学会
• [学会発表] Mid-infrared Supercontinuum Generation in Chalcogenide Double Clad Fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaka, T. H. Tuan, M. Matsumoto, H. Tezuka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: CLEO2017
  • 国際学会
• [学会発表] Highly nonlinear soft glass optical fibers and their applications. (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi
  • 学会等名: The 12th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Flat Supercontinuum Generation in a Silica Photonic Crystal Fiber by Triple Wavelength Pumping. (2017)
  • 著者名/発表者名: W. Gao, C. Ni, X. Chen, L. Chen, Z. Wen, W. Zhang, X. Xue, T. Cheng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 2017 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO®/Europe-EQEC 2017 )
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamic bandgap control in a double cladding tellurite photonic bandgap fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, S. Tanaka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 2017 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO®/Europe-EQEC 2017 )
  • 国際学会
• [学会発表] Modeling of dispersion flattened chalcogenide double clad fibers for midinfrared light generation. (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaka, T. H. Tuan, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 2017 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO®/Europe-EQEC 2017 )
  • 国際学会
• [学会発表] Suppressing the Effect of Dispersion Fluctuation on Broadband Optical Parametric Amplification using Highly Nonlinear Tellurite Microstructured Optical Fibers. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, H. Kawamura, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 14th International Joint Conference on e-Business and Telecommunications (ICETE 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Mid-infrared Supercontinuum Generation in Chalcogenide Optical Fibers. (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi, T. Cheng, K. Nagasaka, T. H. Tuan, T. Suzuki, M. Matsumoto, and H. Teuzka
  • 学会等名: 2017 CLEO Pacific Rim Conference, (CLEO-PR2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Suppressing 1.06-mm spontaneous emission of Neodymium by using a tellurite all-solid photonic bandgap fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, D. Demichi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics + Laser Science APS/DLS
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication and Characterization of an All-solid Double-clad Tellurite Photonic Bandgap Fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, S. Tanaka, T. H. Tuan, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics + Laser Science APS/DLS
  • 国際学会
• [学会発表] Optical Temperature Sensing in NaYSiO4:Er3+/Yb3+ Upconvesion Phosphors. (2017)
  • 著者名/発表者名: X. Xue, T. Cheng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics + Laser Science APS/DLS
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of Fluctuations of Pulse Duration and Peak Power on the Coherence Properties of Supercontinuum Spectra. (2017)
  • 著者名/発表者名: L. Liu, K. Nagasaka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics + Laser Science APS/DLS
  • 国際学会
• [学会発表] Infrared image transport through an all-solid tellurite optical glass rod with transversely-disordered refractive index profile. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, S. Kuroyanagi, T. Suzuki, and Y. Ohishi,
  • 学会等名: OSA Laser Congress 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Multi-Octave-Spanning Supercontinuum Generation in Lead Fluoride Crystal (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Liao, Y. Yang, W. Bi, X. Li, W. Gao, Y. Ohishi, L. Hu, Y. Fang, and Y. Li
  • 学会等名: OSA Laser Congress 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Coherent supercontinuum generation from 1.4 to 4 μm in a tapered fluorotellurite microstructured fiber (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Li, F. Wang, C. Yao, Z. Jia, Y. Feng, M. Hu, G. Qin, Y. Ohishi, and W. Qin
  • 学会等名: OSA Laser Congress 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Stimulated Raman Scattering in Hybrid Chalcogenide Microstructured Optical Fibers. (2017)
  • 著者名/発表者名: W. Gao, C. Ni, X. Chen, Z. Wen, T. Cheng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Laser Congress 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Tailoring 1.33-µm spontaneous emission of Neodymium-ion by a novel tellurite all-solid photonic bandgap fiber. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, D. Demichi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 7th International Workshop on Photoluminescence in Rare Earths: Photonic Materials and Devices (PRE’17)
  • 国際学会
• [学会発表] Energy transfer Cr3+→Er3+ in transparent oxyfluoride glass-ceramics. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, S. Takemoto, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 7th International Workshop on Photoluminescence in Rare Earths: Photonic Materials and Devices (PRE’17)
  • 国際学会
• [学会発表] Intense blue upconversion emission in Tm3+, Yb3+ co-doped NaYSiO4 phosphors. (2017)
  • 著者名/発表者名: X. Xue, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 7th International Workshop on Photoluminescence in Rare Earths: Photonic Materials and Devices (PRE’17)
  • 国際学会