サブ20フェムト秒光ファイバソリトンの発生と伝搬機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450136
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 土屋 昌弘 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50183869)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神谷 武志 大学評価・学位授与機, 構・学位審査研究部, 教授 (70010791) ; 岸 眞人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00150285)
• Keywords: 光ファイバ / 光ソリトン / フェムト秒技術 / スーパーコンティニューム / 分散平坦化光ファイバ / パラメトリックプロセス

Research Abstract

当研究グループの最近の重要な成果のひとつに、サブ100フェムト秒領域で発現するパラメトリックプロセスの発見があった。今年度は、このパラメトリックプロセスのWDM光源への応用に重点的に焦点を当てた実験的研究を実施した。その結果、従来常識とは著しく異なるところの短尺異常分散平坦化光ファイバ(ADFF)における広帯域かつ超平坦化スーパーコンティニューム(SC)発生現象を新規発見し、その特徴抽出とメカニズム考察を試みた。より具体的には、3.4-0.6m長のADFFを用いたところ入力パルスエネルギー範囲9.8-320pJにおいて、50-160nmの帯域を有する超平坦化SC発生が確認された。その注目すべき特徴は、従来の正常分散光ファイバではなく異常分散光ファイバで発生するという点に代表されるが、それ以外にも(a)最高値として±1dB/150nmという秀でた平坦性(b)Sバンドを含む短波長帯域への光スペクトル延伸などが挙げられる。このADFF-SC法と従来方法である正常分散平坦化光ファイバ(NDFF)-SC発生法とを比較すると、ADFFの超短尺性にもかかわらず同程度の帯域を有するSC発生が同程度以下のパルスエネルギーにおいて可能であることが判明した。更に、ADFF-SC発生機構と広帯域・平坦化パラメトリック利得との関係を示唆する理論的研究の成果を得た。

Research Products

• [Publications] 神谷武志: "超高速フォトニクスUltrafast Photonics"応用物理. Vol.70 No.11. 1271-1280 (2001)
• [Publications] M.Tsuchiya: "Sub-100 fs SDPF optical soliton compressor for diode laser pulses"Optical and Quantum Electronics. Vol.33 Issue7/10. 751-766 (2001)
• [Publications] K.Igarashi: "Higher-Order Soliton Compression of Optical Pulses from 5 ps to 20 fs by a 15.1 m-long Single-Stage Step-like Dispersion Profiled Fiber"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol.40, Part1 No.11. 6426-6429 (2001)
• [Publications] M.Tsuchiya: "Sub-100 fs higher order soliton compression in dispersion-flattened fibers"IEICE TRANSACTIONS on Electronics. Vol.E 85-C No.1. 141-149 (2002)
• [Publications] S.Saito: "Optimization of sub-picosecond EDF preamplifier dynamics for ultrashort soliton pulse compression"Technical Digest of International Tpical Workshop on Contemporary Photnic Technologies (CPT2002). E-7. 73-74 (2002)
• [Publications] 五十嵐浩司: "短尺異常分散平坦化ファイバを用いるスーパーコンティニューム光発生 Supercontinuum generation by a short anomalous dispersion-flattened fiber"2001年電子情報通信学会エレクトロニクスサイエティ大会講演論文集1. C-4-16. 254-254 (2001)
• [Publications] 土屋昌弘: "ディジタルフォトにクスの要素技術:新規SC光源とフォトニックインバータ"化学技術振興事業団合同シンポジウム「光子機能制御研究のフロンティア」講演資料集. 54-61 (2001)
• [Publications] 齊藤聡: "サブ20fs高次ソリトン圧縮のためのサブps光パルスEDF増幅過程についての-検討 A numerical investigation of sub-ps pulse EDF preamplification process for a sub 20 fs class higher order soliton compression"第49回応用物理学関係連合講演会発表予定. (2002)