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2023 年度 実績報告書

高次機能ナノチューブファイバレーザー光源の開発と先端光計測技術への展開

研究課題

研究課題/領域番号 20H00350
研究機関名古屋大学

研究代表者

西澤 典彦  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30273288)

研究分担者 周 英  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (80738071)
北島 将太朗  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80850544)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード高機能レーザー / 超短パルス / 応用光学・量子光工学 / ファイバレーザー / 光周波数コム / 光断層計測・OCT
研究実績の概要

1. Tm-Ho超短パルスファイバレーザーを用いた波長2um帯広帯域光源の開発とOCTイメージング
これまでに開発してきた単層カーボンナノチューブを用いたTm-Ho超短パルスファイバレーザーの高度化を進めた.更に,出力をTm添加ファイバ増幅器で増幅し,長波長側に波長シフトをさせたソリトンパルスを高非線形ファイバに結合し,波長2um帯における広帯域光(スーパーコンティニューム光,通称SC光)の生成に成功した.次に,開発した波長2um帯のSC光源を,新長波長用の光断層計測(通称OCT)システムに導入し,波長2um帯における光断層イメージングを行った.さらに人指の皮下組織や歯等について,断層イメージングを行い,他波長のシステムでの結果と比較し波長依存性を解析した.その結果,水分含量の少ないサンプルでは低散乱性のため高侵達化が確認された.また人指の皮下組織において,汗腺が背景雑音を抑え,高コントラストに見えることを確認した.
2. 全偏波保持ファイバレーザーを用いた高速デュアルコム分光システムの開発
これまでに開発してきた全偏波保持ファイバレーザーを用いたデュアルコムシステムにおいて,安定なcw-LDと二つのコム出力が生成するビート信号を安定化することで二つのコムの位相同期を図り,安定なデュアルコム分光計測を実現した.開発したシステムを用いてHCNやCH4の高感度で高分解能な吸収分光計測を高速に行うことができた.また,平均化処理によって信号対雑音比を大きく向上することができた.
3. 本研究の検討・総括
研究期間全体における本研究の内容を検討し,本研究の総括を行った.

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tunable quasi-supercontinuum generation in a 1.7 um spectral band for spectral domain optical coherence tomography2023

    • 著者名/発表者名
      Yign Chen, Masahito Yamanaka, and Norihiko Nishizawa
    • 雑誌名

      Optics Continuum

      巻: 2 ページ: 1941-1949

    • DOI

      10.1364/OPTCON.498160

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Speckle-Reduced OpticaCoherence Tomography Using a Tunable Quasi-Supercontinuum Source2023

    • 著者名/発表者名
      Yign Chen, Masahito Yamanaka, and Norihiko Nishizawa
    • 雑誌名

      Photonics

      巻: 10 ページ: 1338

    • DOI

      10.3390/photonics10121338

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Advancement of All Polarization-Maintaining Dual-Comb Using Two Figure-9 Fiber Lasers2023

    • 著者名/発表者名
      RyuichiroUsui, Kohei Kato, Kwangyun Jung, Shotaro Kitajima, and Norihiko Nishizawa
    • 雑誌名

      ALPS2023

      巻: ALPSp2-39 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High resolution and low speckle OCT imaging using quasi-supercontinuum laser source2023

    • 著者名/発表者名
      Ying Chen, Shotaro Kitajima, Norihiko Nishizawa
    • 雑誌名

      APLS(The 12th Asia-Pacific Laser Symposium)

      巻: GW1-03 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mid-Infrared Optical Pulse Generation Using Ultrashort Tm-Ho Fiber Laser and Single-Mode ZBLAN Fiber2023

    • 著者名/発表者名
      Jingzhe Zhang, Keisuke Fukazawa, Norihiko Nishizawa, Shotaro Kitajima, Rongjie Zhang, Takeshi Saito, Yin Zhou, Yuichi Sakakibara
    • 雑誌名

      ALPS2023

      巻: ALPSp2-22 ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Figure-9レーザーを用いた全偏波保持デュアルコムの開発2024

    • 著者名/発表者名
      臼井 隆一郎、加藤 耕平、Jung Kwangyun、寺林 稜平、北島 将太朗、西澤 典彦
    • 学会等名
      レーザー学会 学術講演会 第44回年次大会
  • [学会発表] Dual comb spectroscopy measurement using all-olarization maintaining single-cavity SWNT mode-locked dual-comb fiber laser2024

    • 著者名/発表者名
      Yifei Zhu, Shotaro Kitajima, Norihiko Nishizawa
    • 学会等名
      第71回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Ultrashort Pulse Fiber Lasers for Deep Tissue Imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Nishizawa
    • 学会等名
      CLEO2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly functional ultrashort pulse fiber lasers using nonlinear fiber effects and their applications2023

    • 著者名/発表者名
      Norihiko Nishizawa
    • 学会等名
      Advanced Fiber Laser (AFL) Conference 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Advancement of All Polarization-Maintaining Dual-Comb Using Two Figure-9 Fiber Lasers2023

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Usui, Kohei Kato, Kwangyun Jung, Shotaro Kitajima, Norihiko Nishizawa
    • 学会等名
      ALPS2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time, high-resolution OCT using broadband supercontinuum light in the 800 nm wavelength band2023

    • 著者名/発表者名
      Tomiki Saibara, Shotaro Kitajima, Norihiko Nishizawa
    • 学会等名
      ALPS2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Mid-Infrared Optical Pulse Generation Using Ultrashort Tm-Ho Fiber Laser and Single-Mode ZBLAN Fiber2023

    • 著者名/発表者名
      Jingzhe Zhang, Keisuke Fukazawa, Norihiko Nishizawa, Shotaro Kitajima, Rongjie Zhang, Takeshi Saito, Yin Zhou,
    • 学会等名
      ALPS2023
    • 国際学会
  • [学会発表] High resolution and low speckle OCT imaging using quasi-supercontinuum laser source2023

    • 著者名/発表者名
      Ying Chen, Shotaro Kitajima, Norihiko Nishizawa
    • 学会等名
      APLS(The 12th Asia-Pacific Laser Symposium)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of optical coherence tomography in 2 um wavelength region using an all-fiberized ultrashort Tm-Ho co-doped fiber laser2023

    • 著者名/発表者名
      RONGJIE ZHANG, Junya Yamamoto, Futa Osaki, Shotaro Kitajima, Ying Zhou, Takeshi Saito, Yuichi Sakakibara, Norihiko Nishizawa
    • 学会等名
      APLS(The 12th Asia-Pacific Laser Symposium)
    • 国際学会
  • [学会発表] Figure-9ファイバレーザーを用いた全偏波保持デュアルコムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      臼井 隆一郎, 加藤 耕平, Jung Kwangyun, 寺林 稜平, 北島 将太朗, 西澤 典彦
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 波長2um帯光源を用いたTD-OCTの特性評価と他波長帯との比較2023

    • 著者名/発表者名
      尾崎 楓太, 張 栄捷, 北島 将太朗, 山中 真仁, 齋藤 毅, 周 英, 榊原 陽,西澤 典彦
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 2波長ポンププローブ系による単層カーボンナノチューブフィルムの2波長相互可飽和吸収特性測定2023

    • 著者名/発表者名
      髙田翔平, 深澤 啓介, 北島 将太朗, 周 英, 榊原 陽一,斎藤 毅, 西澤 典彦
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
  • [備考]

    • URL

      https://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/optelelab/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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