Broadband coherent light generation by all solid hybrid photonic crystal fibers

全固体混合光子晶体光纤产生宽带相干光

• 批准号: 21H01399
• 负责人: 大石 泰丈
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Toyota Technological Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01399/
• 关键词: フォトニック結晶ファイバ; 非線形光学; スーパーコンティニューム; 四光波混合; 中赤外; 波長分散; 偏波保持; 高非線形ファイバ; 屈折率分散; カルコゲナイドガラス; テルライトガラス

中赤外からテラヘルツ領域には、各種分子の光吸収帯があるため、この波長領域でコヒーレント光が発生できれば、環境ガスの精密計測、麻薬・劇薬物・爆薬の検出、薬品の精密解析、ガン組織・細胞の検出、さらには呼気の分析による病気の診断に利用でき、基礎科学の発展、環境対策の進展、医療技術の革新が可能になる．本研究課題では、我々が世界に先駆けて独自に開拓してきた赤外透過特性に優れたカルコゲナイドガラスやテルライトガラス等の高非線形ガラスを用いた微細構造光ファイバ技術を発展させ、中赤外からテラヘルツ領域のスーパーコンティニューム光や光周波数コム等の新規な高コヒーレント光の発生および光増幅等の制御技術を確立することを目的とする．単一ファイバ素子を用いて実用的なファイバレーザが利用できる近赤外光励起による中赤外からテラへルツ領域をカバーできる高効率な高コヒーレント光源や光波制御技術は申請者が知る限り、世界的に例はなく本研究の独創性は極めて高い．今期は以下の項目について研究を進めた．・四光波混合等の非線形現象を高効率に起こすために波長分散制御と偏波保持性が必要である．カルコゲナイドガラスを用いた全固体微細構造光ファイバによる波長分散と偏波保持性が制御可能な構造の探索を始めた．・非線形シュレディンガー方程式による光パルス伝搬を広い波長域で行うには、広波長域の屈折分散データが必要になる．最小偏角法による屈折分散測定では、測定波長域に限界があるため、それに代わる広波長域測定手法の検討を行った．・遠赤外域の透過特性の優れたファイバ素材として使用できるカルコゲナイドガラスの探索を開始した．Ge-Ga系やGe-Sb系を候補として考え、第3および第4元素の添加によるガラスの熱的安定性の改善効果の検討を開始し、一部ガラスの試作も始めた．

In red outside か ら テ ラ ヘ ル ツ field に は, various molecular の light absorption 収 帯 が あ る た め, こ の wavelength domain で コ ヒ ー レ ン ト light が 発 raw で き れ ば, environmental ガ ス の precision measuring, hemp 薬, play 薬 content, blasting 薬 の 検, 薬 の precision parsing, ガ ン tissue, cell の 検, さ ら に は shout 気 の analysis に よ る disease 気 に の diagnosis using で き and foundation The development of learning, the progress of environmental countermeasures, and the innovation of medical technology が possibilities になる. This research topic で は, I 々 が world に 駆 first け て に alone exploit し て き た red outside through feature に optimal れ た カ ル コ ゲ ナ イ ド ガ ラ ス や テ ル ラ イ ト ガ ラ ス の high nonlinear ガ ラ ス を with い た fine structure light フ ァ イ バ technology を 発 exhibition さ せ, the red outside か ら テ ラ ヘ ル ツ field の ス ー パ ー コ ン テ ィ ニ ュ ー ム や light cycle for コ ム, etc の new rules な high コ ヒ ー レ ン ト light の 発 raw お よ び の system royal technology such as rights of light を establish す る こ と を purpose と す る. Child を 単 a フ ァ イ バ element with い て be used な フ ァ イ バ レ ー ザ が using で き る nearly bare outer excitation light up に よ る in red outside か ら テ ラ へ ル ツ field を カ バ ー で き る high rate of unseen な コ ヒ ー レ ン ト light や light wave suppression technology は applicants が る り limited, world に example は な く の originality of this research は extremely め て い high. This issue に the following <s:1> project に に て て て studies を into めた. · Four-wave mixing and other linear phenomena を high efficiency に to <s:1> すために wavelength dispersion control と bias wave retention が necessary である. カ ル コ ゲ ナ イ ド ガ ラ ス を with い た all solid fine structure light フ ァ イ バ に よ る wavelength dispersion properties が と partial wave suppression may な tectonic の beginning to explore を め た. , a nonlinear シ ュ レ デ ィ ン ガ ー equation に よ る light パ ル ス 伝 move を hiroo い wavelength domain で line う に は, hiroo wavelength domain の inflectional scattered デ ー タ が necessary に な る. Minimum Angle に よ る inflectional dispersion measurement で は, measuring wavelength domain に limit が あ る た め, そ れ に generation わ る hiroo wavelength domain measurement technique の 検 line for を っ た. , far red outland の through feature の optimal れ た フ ァ イ バ material と し て use で き る カ ル コ ゲ ナ イ ド ガ ラ ス の explore を began し た. Ge - Ga series や Ge - Sb を alternate と し て え test, 3 お よ び の 4 elements add に よ る ガ ラ ス の thermal stability の improve working fruit の beg を 検 began し, a ガ ラ ス の attempt も beginning め た.

项目成果

Transverse Anderson localization of mid-infrared light in a chalcogenide transversely disordered optical fiber

硫族化物横向无序光纤中中红外光的横向安德森定域

• DOI: 10.1364/oe.450864
• 发表时间: 2022
• 期刊: Optics Express
• 影响因子: 3.8
• 作者: Nakatani Asuka;Tong Hoang Tuan;Matsumoto Morio;Sakai Goichi;Suzuki Takenobu;Ohishi Yasutake
• 通讯作者: Ohishi Yasutake

Microstructured optical fiber filled with glycerin for temperature measurement based on dispersive wave and soliton

基于色散波孤子测温的甘油填充微结构光纤

• DOI: 10.1364/oe.441576
• 发表时间: 2021
• 期刊: Optics Express
• 影响因子: 3.8
• 作者: T. Cheng;X. Chen;X. Yan;X. Zhang;F. Wang;T. Suzuki and Y. Ohishi
• 通讯作者: T. Suzuki and Y. Ohishi

High pressure photoluminescence of bismuth-doped yttria-alumina-silica glass

• DOI: 10.1080/08957959.2022.2044031
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: High Pressure Research
• 影响因子: 2
• 作者: M. Hughes;R. McMaster;J. Proctor;D. Hewak;Takenobu Suzuki;Y. Ohishi

Dispersive wave generation at 4 μm in a dispersion-engineered fluorotellurite fiber pumped by a 1.98 μm femtosecond fiber laser

由 1.98 μm 飞秒光纤激光器泵浦的色散工程氟碲酸盐光纤中产生 4 μm 色散波

• DOI: 10.1364/ome.448453
• 发表时间: 2022
• 期刊: Optical Materials Express
• 影响因子: 2.8
• 作者: X. Guo;F. Meng;Z. Jia;Y. Jiao;Y. Ohishi;W. Qin and G. Qin
• 通讯作者: W. Qin and G. Qin

Ultra-flattened and near-zero chromatic dispersion control by chalcogenide all-solid hybrid microstructured optical fibers

硫属化物全固态混合微结构光纤的超平坦和近零色散控制

• 发表时间: 2021
• 作者: T. H. Tuan;H. P. T. Nguyen;A. Koumura;T. Suzuki and Y. Ohishi
• 通讯作者: T. Suzuki and Y. Ohishi