| 研究概要 |
光ファイバのクラッド領域にフォトニック結晶構造を有するフォトニック結晶ファイバは,その構造や導波原理の違いから,いくつかの種類に分類することができるが,本研究では,ソリッドコアフォトニックバンドギャップファイバ(ソリッドコアPBGF)と呼ばれる新しいタイプの光ファイバの有する特異な光学特性に着目し,その極限性能を明らかにするとともに,高度利用のための基盤技術を確立することにより,従来型光ファイバでは実現不可能なパッシブ光ファイバデバイス,さらには,従来の実現限界を超えたアクティブ光ファイバデバイスを開発することを目的として研究を進めた.平成22年度の研究では,有限要素法に基づくソリッドコアPBGFの高速シミュレーション技術を利用し,高屈折率散乱体の大きさ,屈折率,間隔やその数等,複雑な構造パラメータと光学特性との関係を明らかにした.具体的には,複数の透過帯域を有するソリッドコアPBGFにおいて,最も長波長側に存在する透過帯域である第一バンドを利用することの利点を示すとともに,バンドギャップ深さを最大化するための構造パラメータを明らかにした.また,クラッド領域に複数の共振器構造を導入することによりフォトニックバンドギャップ構造を制御可能であることを示し,コア径を拡大しつつ,単一モード特性と低曲げ損失特性を両立できるソリッドコアPBGFを提案した.さらに,大コア径ソリッドコアPBGFのファイバレーザ・増幅器への応用を想定し,ファイバを曲げて使用する条件下におけるコア径拡大の限界と,その最適構造パラメータを明らかにした.
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