2020 年度研究成果報告書

２モードファイバに動的励起する周期摂動を用いた全ファイバレーザの高機能化

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05074
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	光工学・光量子科学
研究機関	静岡大学
研究代表者	坂田肇静岡大学, 工学部, 教授 (40377718)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	ファイバレーザ / チューナブルレーザ / Ｑスイッチレーザ
研究成果の概要	2μm帯ファイバレーザにおいて、波長可変発振とQスイッチ発振を全ファイバレーザ共振器で実現した。波長可変については、ファイバ中に圧力誘起した長周期グレーティングならびにシングルモードファイバ間に挿入したマルチモード領域の干渉効果を用いて実現した。Qスイッチについては、能動型ではファイバへの動的圧力印加、受動型では可飽和吸収薄膜のファイバ挿入によって実現した。さらに、上記機能を集積した全ファイバレーザを試作し、波長可変幅100nmを超える低パワー励起Qスイッチ発振に成功した。今後、制御性の高い医療レーザ、分析機能に優れる環境センシング、広帯域性を有する空間通信光源などへの広がりが期待される。
自由記述の分野	光エレクトロニクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究が実用化されれば、ファイバレーザが本来備える小型・軽量性、堅牢性、広帯域性などを生かした新たな応用形態が期待される。例えば、大気計測においてはレーザ光の波長を掃引することで、複数の温室効果ガス分布を広範囲にわたって計測できるようになる。また、医療分野においては、水の吸収長が2μm帯では波長に大きく依存する性質を活用して、従来はレーザ出力で制御していた生体へのレーザ照射の深さや範囲を発振波長の制御で行えるようになる。さらに、本方式はファイバレーザの種類や発振波長帯を問わないため、将来新たなファイバレーザが出現しても本研究成果を適用できる汎用性も評価される。