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2020 年度 実施状況報告書

フッ化物ファイバを伝送路とした中赤外ヘテロコア型光ファイバセンサの新規開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K14752
研究機関秋田県立大学

研究代表者

合谷 賢治  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (40757332)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード中赤外光 / フッ化物ファイバ / ファイバセンサ / ファイバレーザ / ASE光源
研究実績の概要

本研究の目的である、ヘテロコア構造のフッ化物ファイバを試作した。しかし、水分子に対する応答を観察したところ、想定している検出性能が得られず、波長2.8um付近においても低感度であった。そこで、センサ構造を見直して実験を行った。構造を調整したところ、期待するセンサ応答が得られたため、検出実験を前倒しで実施した。実験の結果、気体と液体のどちらも検出・定量可能なセンサであることを確認し、センサ部近傍に感応層や特別な修飾処理を必要としない簡便なセンサデバイスの開発に成功した。また、3um帯光源の開発においては極めて簡素な構成のままで実用性能を満たす光源技術の開発に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

昨年度の当初は新型コロナウィルスの感染流行もあり、学事業務が2カ月近く後ろ倒しになり、その期間に集中して実験を行えたためである。センサ構造の最適化が順調に実施できたため、センサ性能評価を前倒しで行った。

今後の研究の推進方策

センサ性能評価の結果を元にセンサ構造の最適化を行う予定である。また加工方法を見直し、より簡便な方法を検証する。方法は実験だけでなく、数値計算を取り入れる予定である。

次年度使用額が生じた理由

実験の進捗に伴い、前倒し予算請求をしたが、購入品を想定よりも安く購入できたため次年度使用額が生じた。次年度の実験の消耗品の購入に充てる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Broadband mid-infrared amplified spontaneous emission from Er/Dy co-doped fluoride fiber with a simple diode-pumped configuration2021

    • 著者名/発表者名
      Goya Kenji、Mori Akira、Tokita Shigeki、Yasuhara Ryo、Kishi Tetsuo、Nishijima Yoshiaki、Tanabe Setsuhisa、Uehara Hiyori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 5432~5432

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84950-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 広帯域な中赤外ファイバーASE光源の開発2020

    • 著者名/発表者名
      上原日和、合谷賢治、時田茂樹、安原亮、西島 喜明、岸哲生、田部勢津久
    • 学会等名
      応用物理学会 第68回春季講演会
  • [学会発表] 3μm帯および4μm帯の高出力固体・ファイバーレーザーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      時田茂樹、上原日和、合谷賢治、村上政直、小西大介、佐原諒、小田晃一、ヒョードル・ポチョムキン、アンドレイ・プーシキン
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第41回年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] LD励起・広帯域中赤外ファイバー光源の開発2020

    • 著者名/発表者名
      上原日和、合谷賢治、安原亮、時田茂樹、岸哲生、田部勢津久
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第41回年次大会
  • [学会発表] 波長安定化された35W中赤外ファイバーレーザー発振器および増幅器2020

    • 著者名/発表者名
      時田茂樹、上原日和、合谷賢治、小西大介、佐原諒、村上政直
    • 学会等名
      レーザー学会第548回研究会 ファイバレーザー技術
    • 招待講演
  • [産業財産権] 光ファイバーおよびファイバーセンサ2021

    • 発明者名
      上原日和、安原亮、合谷賢治
    • 権利者名
      上原日和、安原亮、合谷賢治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-208308

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公開日: 2021-12-27  

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