機能性ファイバによる干渉計測

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61121001
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大塚 喜弘 北海道大学, 工学部, 教授 (80029058)
• 研究分担者: 芳野 俊彦 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (90013169) ; 藤井 陽一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00013110) ; 東口 實 東京大学, 工学部, 教授 (30013626) ; 都築 泰雄 横浜国立大学, 工学部, 教授 (10017890) ; 大越 孝敬 東京大学, 工学部, 教授 (70010709)
• キーワード: 偏波保持光ファイバの雑音特性 / 2乗分布コア型サイドトンネル単一偏波ファイバ / 光ファイバ振動計測 / 光ファイバジャイロの雑音特性 / 非線形光ファイバのパルス伝播 / 光ヘテロダイン計測 / 全光ファイバエリプソメータ

研究概要

1) 不規則振動に対する光ファイバの応答特性を解明するために、直交2周波光ヘテロダインチ干渉計を構成し、その特性を調べた。偏波保持光ファイバの複屈折軸に直交2周波の偏波方向を一致させて入射させ、参照用2周波光と干渉させてレテロダイン出力を得た。ファイバの屈折率及び振幅ゆらぎの統計処理が可能であることが明らかにされた。2) 機能性光ファイバの研究開発に資するため、2乗分布コア型サイドトンネル単一偏波ファイバの解析を進めた。新しい手法に基づいて、ファイバ内の平面的な電磁界分布を解析した結果、在来のファイバでは絶対単一偏波特性が得がたいことが判明したので、屈折率が2乗分布型のコアを提案した。これによって絶対単一偏波特性の改善が可能であり、コアの屈折率分布が特に重要な因子となることが示された。3) 光ファイバの振動計測システムを構成し、その性能評価をおこなった。極限性能を追求する際に必要な干渉信号の安定化を計る位相変動補償方式を開発した。今後は、検出感度および周波数範囲などの主要性能の一層の向上を計る予定である。4) リング干渉方式とリング共振器の光ファイバジャイロの極限性能へ向けての研究をおこなった。特に、雑音要因の挙動把握に成功し雑音除去手法を見出すことにより、ファイバジャイロ開発に対する一つの知見を与えた。さらに、ドリフト対策を施した新しい光学系が考案された。5) 非線形光ファイバセンシングという立場から、パルスの伝播特性の検討をおこなった。非線形媒質と負の分散媒質を用いたパルスの分離方法を詳細に調べた結果、この技術が基本的な光処理技術の一つであることが判った。6) 光ヘテロダイン法に基づく全光ファイバエリプソメータを構成して、その性能評価を実施した。偏波保持複屈折ファイバを利用することにより、特殊環境で、かつ遠隔測定にも適することが判った。特に、可動部がなく、自動化しやすい長所がある。

研究成果

• [文献書誌] Yoshihiro Ohtsuka: Technical Digrst on Fiest Optoelectronic Conference(OEC'86). 170-171 (1986)
• [文献書誌] Masaaki Imai: Journal of Applied Physics. 60. 1916-1918 (1986)
• [文献書誌] Yoh Imai: Applied Optics. 25. 4444-4447 (1986)
• [文献書誌] Takanori Okoshi: IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. LT-4. 1367-1372 (1986)
• [文献書誌] Kazuro Kikuchi: IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. LT-4. 828-832 (1986)
• [文献書誌] H.Ghafoori-Shiraz: Optical and Quantum Electronics. 18. 265-272 (1986)
• [文献書誌] Yasuo Hirose: The Transactions of The IEICE(電子情報通信学会 論文誌). E70. (1987)
• [文献書誌] Katsumi Iwatsuki: IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. LT-4. 645-651 (1986)
• [文献書誌] Katsumi Iwatsuki: Applied Optics. 25. 2606-2612 (1986)
• [文献書誌] Katsumi Iwatsuki: Applied Optics. 25. 4448-4451 (1986)
• [文献書誌] Yoichi Fujii: Applied Optics. 25. 1061-1065 (1986)
• [文献書誌] Yoichi Fujii: 12th European Conference on Optical Commnication(ECOC). 1. 209-212 (1986)
• [文献書誌] Yasuhiko Arakawa: IEEE Journal of Quantum Electronics. QE-22. 1887-1899 (1986)
• [文献書誌] Toshihiko Yoshino: Technical Digest on 4th International Conference on Optical Fiber Sensors. 197-200 (1986)
• [文献書誌] 芳野俊彦: 光学技術コンタクト. 24. 183-191 (1986)
• [文献書誌] 芳野俊彦: "改訂版 光フィバセンサ技術資料集" 第1インタナショナル, 149 (1986)