ハイブリッドフォトニック結晶ファイバによる超オクターブ光波創成および制御

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24246065
• 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)
• 研究分担者: 鈴木 健伸 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60367828)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 非線形光学 / 広帯域光源 / 光信号処理 / 微細構造光ファイバ / 光物性

研究実績の概要

(1)コアガラスとしてAsSe2系ガラスおよびクラッドガラスとしてAs2S5系ガラスを用いてハイブリッドカルコゲナイドPCFの実現に初めて成功し、6μmにおよぶSC光の発生に成功した。また、ハイブリッドPCF構造と波長分散特性との相関を解明した。(2)GeTeSe系のカルコゲナイド光導波路を用いて10μmに亘るSC光の発生に成功した。
(3)テルライトPCFのOH基吸収の低減に成功した。その結果、SC光をこれまで困難であった3.3μmにまで伸長することに成功した。テルライトPCF により3μmを超えるSCの発生に成功したのは初めてである。
(4)直線偏波に偏光した中赤外SCを発生させるため、楕円コアを有する偏波保持型のテルライトPCFの実現を進めその作製に成功した。さらに偏波分散評価装置を構築し、偏波分散特性評価を可能とした。偏波分散特性を解明するとともにテルライトPCFで初めて偏波保持した光波の伝搬が実現していることの確認に成功した。また、直線偏波に偏光した中赤外SCの発生に成功した。
(5)テルライトPCFにより初めて光パラメトリック増幅の観測に成功した。通信波長帯にて60dB以上の利得を確認した。テルライトPCFにより高効率パラメトリック利得が確認されたのは初めてである。
(6)カルコゲナイドガラスコア・テルライトガラスクラッドのハイブリッドPCFの作製に初めて成功した。このPCFの波長分散と構造との相関を詳細に検討した結果、1から3μmに亘り低分散にできるPCF構造があることを見出した。その構造を持つPCFにより2800nmの帯域の光パラメトリック増幅が可能であることを明らかにした。この広帯域光パラメトリック増幅は石英ファイバでは実現できないカルコゲナイドPCFの大きな特徴であることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

26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

26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] Fabrication of a chalogenide-tellurite hybrid microstructured optical fiber for flattened and broadband supercontinuum generation. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, H. Kawashima, X. Xue, D. Deng, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Journal of Lightwave Technology 巻: 33 ページ: 333-338
  • DOI: 10.1109/JLT.2014.2379912
• [雑誌論文] Highly efficient tunable dispersive wave in a tellurite microstructured optical fiber. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, D. Deng, X. Xue, L. Zhang, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: IEEE Photonics Journal 巻: 7 ページ: 2200107
  • DOI: 10.1109/JPHOT.2014.2381662
• [雑誌論文] Widely tunable third-harmonic generation in a tellurite microstructured optical fiber. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, D. Deng, X. Xue, M. Matsumoto, H. Tezuka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 54 ページ: 1326-1330
  • DOI: 10.1364/AO.54.001326
• [雑誌論文] Broadband cascaded four-wave mixing and supercontinuum generation in a tellurite microstructured optical fiber pumped at 2 μm. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, L. Zhang, X. Xue, D. Deng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 23 ページ: 4125-4134
  • DOI: 10.1364/OE.23.004125
• [雑誌論文] Widely tunable second-harmonic generation in a chalcogenide-tellurite hybrid optical fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, W. Gao, H. Kawashima, D. Deng, M. Liao, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: 39 ページ: 2145-2147
  • DOI: 10.1364/OL.39.002145.
• [雑誌論文] Multioctave midinfrared supercontinuum generation in suspended-core chalcogenide fibers. (2014)
  • 著者名/発表者名: O. Mouawad, J. Picot-Clemente, F. Amrani, C. Strutynski, J. Fatome, B. Kibler, F. Desevedavy, G. Gadret, J. C. Jules, D. Deng, Y. Ohishi, and F. Smektala
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: 39 ページ: 2684-2687
  • DOI: 10.1364/OL39.002684
• [雑誌論文] Design and optimization of tellurite hybrid microstructured optical fiber with high nonlinearity and low flattened chromatic dispersion for optical parametric amplification. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, Z. Duan, K. Asano, T. H. Tuan, W. Gao, D. Deng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Communications 巻: 318 ページ: 105-111
  • DOI: 10.1016/j.optcom.2013.12.3073
• [雑誌論文] Fabrication and characterization of a hybrid four-hole AsSe2 -As2S5 microstructured optical fiber with a large regractive index difference. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, Y. Kanou, D. Deng, X. Xue, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 22 ページ: 13322-13329
  • DOI: 10.1364/OE22.013322
• [雑誌論文] Continuous-wave four-wave mixing in a single-mode tellurite fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, D.Deng, X. Xue, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 104 ページ: 251903-1-4
  • DOI: 10.1063/1.4884651
• [雑誌論文] Self-Q-switching behavior of erbium-doped tellurite microstructured fiber lasers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. Jia, C. Yao, Z. Kang, G. Qin, Y. Ohishi, and W. Qin
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 115 ページ: 223103-1-5
  • DOI: 10.1063/1.4883242
• [雑誌論文] Quenching effect of surface adsorbed ligands on luminescence of α-NaYF4:Nd3+ nanocrystals. (2014)
  • 著者名/発表者名: X. Xue, T. Suzuki, R. N. Tiwari, M. Yoshimura, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 ページ: 075001-1-6
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.075001
• [雑誌論文] Waveguides in Ni-doped glass and glass-ceramic written with a 1KHz femtosecond laser. (2014)
  • 著者名/発表者名: M. A. Hughes, K. P. Homewood, R. J. Curry, Y. Ohishi, and T. Suzuki,
  • 雑誌名: Optical Materials 巻: 36 ページ: 1604-1608
  • DOI: 10.1016/j.optmat.2014.04.042
• [雑誌論文] Third-harmonic generation with a more than 500nm tunable spectral range in a step-index tellurtie fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Gao, T. Cheng, D. Deng, X. Xue, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Laser Physics Letters 巻: 11 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1088/1612-2011-11-9-095106
• [雑誌論文] 光ファイバーによる広帯域コヒーレント光発生. (2014)
  • 著者名/発表者名: 大石泰丈
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 49 ページ: 699-705
• [雑誌論文] Tailoring chromatic dispersion in chalcogenide-tellurite microstructured optical fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kohoutek, Z. Duan, H. Kawashima, T. Cheng, T. Suzuki, M. Matsumoto, T. Misumi, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optical Fiber Technology 巻: 20 ページ: 409-413
  • DOI: 10.1016/j.yofte.2014.05.004
• [雑誌論文] Highly Efficient Fast Light Generation in a Tellurite Fiber Embedded in Brillouin Laser Ring Cavity. (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Deng, W. Gao, T. Cheng, E. E. Samuel, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: IEEE Photonics Technology Letters 巻: 26 ページ: 1758-1761
  • DOI: 10.1109/LPT.2014.2332470
• [雑誌論文] Mid-infrared supercontinuum generation in a novel AsSe2-As2S5 hybrid microstructured optical fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, Y. Kanou, X. Xue, D. Deng, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 22 ページ: 23019-23025
  • DOI: 10.1364/OE.22.023019
• [雑誌論文] Dispersion characterization of two orthogonal modes in a birefringence tellurite microstructured optical fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Deng, D. Sega, T. Cheng, W. Gao, X. Xue, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 22 ページ: 23920-23927
  • DOI: 10.1364/OE.22.023920
• [雑誌論文] Multiple soliton self-frequency shift cancellations in a temporally tailored photonic crystal fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Liu, Z. Kang, Q. Li, X. Gao, M. Liao, G. Qin, L. Hu, Y. Ohishi, and W. Qin
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 105 ページ: 181113-1-4
  • DOI: 10.1063/1.4901508.
• [雑誌論文] Fabrication and characterization of a three-core chalcogenide-tellurite hybrid optical fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, X. Xue, D. Deng, M. Matsumoto, H.Tezuka, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 雑誌名: Optics Communications 巻: 341 ページ: 252-256
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.optcom.2014.12.039
• [学会発表] Widely tunable soliton self-frequency shift and dispersive wave generation in a highly nonlinear fiber (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Deng, T. Cheng, X. Xue, T. H. Tong, T. Suzuki, and Y. Ohishi,
  • 学会等名: 2015 Photonics West
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-12
• [学会発表] “Flattened supercontinuum generation in tellurite-phosphate and chalcogenide-tellurite hybrid microstructured optical fibers with tailored charomatic dispersion profiles (2015)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tong, H. Kawashima, K. Asano, Z. Duan, T. Cheng, D. Deng, M. Matsumoto, T. Hiroshige, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 2015 Photonics West
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-12
• [学会発表] Ultra-flat and broad gain bandwidth of optical parametric amplification in highly-nonlinear tellurite hybrid microstructured optical fibers. (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, T. H. Tong, X, Xue, D. Deng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 2015 Photonics West
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-12
• [学会発表] Chalcogenide amorphous nanoparticles doped poly (methyl mechacrylate) with high nonlinearity for optical waveguide. (2015)
  • 著者名/発表者名: X. Xue, T. Cheng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 2015 Photonics West
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2015-02-07 – 2015-02-12
• [学会発表] Solar-pumped Laser and its Application to Energy Conversion (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, H. Ito, S. Mizuno, T. Ichikawa, Y. Takeda, T. Motohiro, M. Yamaga, Y. Ohishi, and T. Suzuki
  • 学会等名: The OSA Light, Energy and the Environment Optics Congress
  • 発表場所: Canberra, Australia
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] New Prospect of Soft Glass Optical Fibers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi
  • 学会等名: Asia Communications and Photonics Conference (ACP2014)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] Finite Element Analysis of Tellurite Microstructured Fibre. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Sriratanavaree, A. Rahman, D. Leung, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Asia Communications and Photonics Conference (ACP2014)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-14
• [学会発表] Wide-Range Third-Harmonic Generation in a Step-Index Tellurite Fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Gao, T. Cheng, D. Deng, X. Xue, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics/Laser Science 2014
  • 発表場所: Tucson, USA
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
• [学会発表] Mid-infrared soliton generation in a tapered As2S5 microstructured optical fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, R. Usaki, X. Xue, D. Deng, Y. Kanou, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics/Laser Science 2014
  • 発表場所: Tucson, USA
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
• [学会発表] Slow-light generation and waveform correction via Brillouin scattering in tellurtie fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nagasaka, G. Qin, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics/Laser Science 2014
  • 発表場所: Tucson, USA
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
• [学会発表] An Elliptical Core Birefringence Tellurtie Microstructured Optical Fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Deng, D. Sega, T. Cheng, W. Gao, X Xue, T. Suzuki, and Y. Ohishi,
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics/Laser Science 2014
  • 発表場所: Tucson, USA
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
• [学会発表] Flattened supercontinuum generation in a tellurite hybrid microstructured optical fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, Z. Duan, D. Deng, T. Cheng, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: OSA Frontiers in Optics/Laser Science 2014
  • 発表場所: Tucson, USA
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
• [学会発表] Prospect of mid-infrared supercontinuum generation using soft glasses. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi
  • 学会等名: Advanced Architectures in Photonics 2014
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] Solar-pumped fiber lasers and application to photovoltaics. (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Mizuno, H. Ito, K. Hasegawa, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Advanced Architectures in Photonics 2014
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] Spectral broadening and material ageing in As2S3 suspended-core microstructured optical fibers. (2014)
  • 著者名/発表者名: O. Mouawad, J. Picot-Clemente, C. Strutynski, F. Desevedavy, G. Gadret, J. C. Jules, B. Kibler, J. Fatome, F. Amrani, D. Dinghuan, Y. Ohishi, and F. Smaktala
  • 学会等名: Advanced Architectures in Photonics 2014
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] カルコゲナイドガラスハイブリッド微細構造光ファイバによるスーパーコンティニューム光の発生 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加納靖大, 浅野晃司, Tonglei Cheng, 松本守男, 三角孝, 鈴木健伸, 大石泰丈
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Mid-Infrared Supercontinuum Generation in an AsSe2 -As2S5 Hybrid Microstructured Optical Fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, Y. Kanou, D. Deng, X. Xue, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: 5th International Conference on Optical Communication Systems (OPTICS2014)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2014-08-28 – 2014-08-30
• [学会発表] Supercontinuum Generation in a Chalcogenide Hybrid Microstructured Optical Fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Kawashima, T. Cheng, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Advanced Photonics 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] 3.5-µm bandwidth mid-infrared supercontinuum generation in a 2-cm long suspended-core chalcogenide fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: O. Mouawad, J. Picot-Clemente, F. Amrani, C. Strusynski, J. Fatome, B. Kibler, F. Desevedavy, G. Gadret, J-C. Jules, D. Deng, Y. Ohishi, and F. Smektala
  • 学会等名: Advanced Photonics 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] Supercontinuum Generation in a Three-core Chalcogenide-tellurite Fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, X. Xue, D. Deng, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Advanced Photonics 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] Ultra-flat and broadband optical parametric amplification in highly nonlinear tellurite hybrid microsturctured optical fibers. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. H. Tuan, E. Samuel T. Cheng, Z. Duan, K. Asano, T. Suzuki and Y. Ohishi
  • 学会等名: Advanced Photonics 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain,
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
• [学会発表] Highly Nonlinear Soft Glass Microstructured Optical Fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi
  • 学会等名: Advanced Photonics 2014
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
  • 招待講演
• [学会発表] SOLAR-PUMPED LASERS AND APPLICATION TO PHOTOVOLATICS (1). (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Hasegawa, S. Mizuno, H. Ito, T. Ichikawa, T. Motohiro, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Grand Renewable Energy 2014 International Conference and Exhibition
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-08-01
• [学会発表] New Prospect of highly nonlinear soft glass microstructured optical fibers (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi
  • 学会等名: 6th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA2014)
  • 発表場所: Leeds, UK
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] Energy Transfer between Cr3+ and Nd3+ in LiCaAIF6 for Solar-pumped Laser Media. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi, X. Xue, and T. Suzuki
  • 学会等名: 6th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA2014)
  • 発表場所: Leeds, UK
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-08-01
• [学会発表] Optical parametric amplification in dual-pumped highly nonlinear tellurite hybrid microstructured optical fibers with engineered chromatic dispersion. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi, H. T. Tong, E. Samuel, T. Cheng, K. Asano, and T. Suzuki
  • 学会等名: 6th International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA2014)
  • 発表場所: Leeds, UK
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-08-01
• [学会発表] Experimental Observation Tunable Second-harmonic Generation in a Chalcogenide-tellurite Hybrid Optical Fiber. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Cheng, W. Gao, H. Kawashima, D. Deng, M. Liao, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki and Y. Ohishi
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2014
  • 発表場所: San Jose, USA,
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [学会発表] Optical properties of Er-doped fluoride glasses for solar-pumped laser applications. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Suzuki, Y. Iwata, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2014
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [学会発表] Highly Efficient Fast Light Generation in a Single-mode Tellurite Fiber Embedded in a Brillouin Laser Ring Cavity. (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Deng, W. Gao, T. Cheng, E. Samuel, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2014
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [学会発表] Supercontinuum Generation in an As2S5 Chalcogenide Microstructured Optical Fiber (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Gao, Z. Duan, K. Asano, T. Cheng, D. Deng, M. Matsumoto, T. Misumi, T. Suzuki, and Y. Ohishi
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2014
  • 発表場所: San Jose, USA
  • 年月日: 2014-06-08 – 2014-06-13
• [学会発表] Soft Glass Highly Nonlinear Microstructured Optical Fibers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohishi
  • 学会等名: 1st Joint Meeting of DGG-ACerS GOMD
  • 発表場所: Aachen, Germany
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-30
  • 招待講演
• [備考] 豊田工業大学
  • URL: http://www.toyota-ti.ac.jp/