光ファイバ型非線形パルス圧縮デバイスにおける偏波変動除去手法の研究

光纤型非线性脉冲压缩装置偏振波动消除方法研究

• 批准号: 10750028
• 负责人: 多久島 裕一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750028/
• 关键词: 光ファイバ; 超短パルス; ファラデー回転子; 偏波状態; スーパーコンティニューム; 光通信; パルス圧縮; 非線形光学; 光パルス圧縮; 光リリトン; 偏波制御; ファラデー効果; 光ファイバ増幅器

光ファイバを用いた非線形パルス圧縮における偏波変動を安定化させ、光パルス圧縮デバイスとして確立させることを目的に研究を行った。ファラデー回転子ミラーを用いて光ファイバ往復型構成とることにより偏波状態を安定化させるが、往復の過程で同じ伝搬条件を逆に体験するためソリトン断熱圧縮のような可逆性を持つ圧縮手法は適用できないないため、分散値と符号の異なるファイバを組み合わせてパルス圧縮を行い圧縮過程の可逆性を崩すような構成が必要となる。本研究では、この分散設計に主眼をおき、検討を進めてきた。昨年度までに、光ファイバ往復型構成に適合するパルス圧縮手法として、正常分散ファイバ中の非線形光学効果によって線形チャープを蓄積した後、異常分散ファイバによってパルスを圧縮する方式を提案し、理論検討と予備実験を行ってきた。これらによれば、この方法は、群速度分散の波長分散(つまり3次分散)がゼロに近ければ入射パルス形状の依存性があまりない理想的なパルス圧縮能力があることが明らかとなっていた。本年度は、昨年度までの蓄積を元に、具体的なパルス圧縮を行いフェムト秒光源の試作を行った。主たる成果としては、非常に高い繰り返し周波数(>10GHz)で、200フェムト秒程度のパルスを発生させることに成功したことである。また、理論面でも、3次分散がある場合でも特解が存在することを発見し、超高速伝送へ応用可能であることが判明した。以上、ファラデー回転子を用いた光ファイバ型パルス圧縮デバイスの構成の提案を行い、設計方法を提示した。また、具体的なデバイスを作成しフェムト秒光源を作成することにより、本研究の有効性をデモンストレーションするとともに、光通信等への応用の可能性を示した。

Light フ ァ イ バ を with い た nonlinear パ ル ス 圧 shrinkage に お け る partial wave - move を stabilization さ せ, light パ ル ス 圧 shrinkage デ バ イ ス と し て establish さ せ る こ と を purpose に を line っ た. フ ァ ラ デ ー planning back child ミ ラ ー を with い て light フ ァ イ バ reciprocating type composition と る こ と に よ り partial wave state を stabilization さ せ る が, reciprocating で の process with じ 伝 を inverse に body moving conditions 験 す る た め ソ リ ト ン break hot 圧 shrinkage の よ う な reversible を hold つ 圧 indentation technique は applicable で き な い な い た め, decentralized numerical と symbols の different な る フ ァ イ バ を group み close わ せ Youdaoplaceholder0 を ス compression を row <s:1> compression process <s:1> reversibility を collapse すような constitutes が necessity となる. In this study, で and <s:1> disperse design に main focus をお で and 検 explore を into めて and た た. Yesterday's annual ま で に, light フ ァ イ constitute に バ reciprocating type suitable for す る パ ル ス 圧 indentation technique と し て, normal dispersion フ ァ イ バ の in nonlinear optical unseen fruit に よ っ て linear チ ャ ー プ を accumulation し た, abnormal dispersion after フ ァ イ バ に よ っ て パ ル ス を 圧 shrinkage す る way beg と を proposal し, theoretical 検 reserve be 験 を line っ て き た. こ れ ら に よ れ ば, こ の way は, group velocity dispersion の wavelength dispersion (つ ま り scattered 3 times) が ゼ ロ に nearly け れ ば incident パ ル ス shape の dependency が あ ま り な い ideal な パ ル ス 圧 shrinkage ability が あ る こ と が Ming ら か と な っ て い た. This year's annual ま は, yesterday で の accumulation を yuan に, concrete な パ ル ス 圧 line shrinkage を い フ ェ ム ト second source の attempt を line っ た. Main た る results と し て は, very high に い Qiao り return し cycle count (> 10 GHZ) で, 200 フ ェ ム ト second degree の パ ル ス を 発 raw さ せ る こ と に successful し た こ と で あ る. ま た, theoretical surface で も, three dispersion が あ る occasions で も solutions exist が す る こ と を 発 し, super-fast 伝 send へ 応 may use で あ る こ と が.at し た. Above, フ ァ ラ デ ー planning を son back with い た light フ ァ イ バ type パ ル ス 圧 shrinkage デ バ イ ス の constitute の line proposal を い を prompt し, design method た. ま た, concrete な デ バ イ ス を made し フ ェ ム ト second light source を made す る こ と に よ り, this study の have sharper を デ モ ン ス ト レ ー シ ョ ン す る と と も に, such as optical communications へ の 応 use を の possibility to show し た.

项目成果

Y.Takashima,X.Wang and K.Kikuchi: "Transmission of 3ps dispersion managed soliton pulses over 80km distance under influence of TOD"IEE Electronics Letters. 35,9. 739-740 (1999)

Y.Takashima、X.Wang 和 K.Kikuchi：“在 TOD 的影响下在 80 公里距离内传输 3ps 色散管理孤子脉冲”IEE 电子快报。

Y.Takushima: "Gain stabilization of all-optical gain-clauped amplifier by using Faraday rotator mirror" Electronics Letters. 34・5. 458-460 (1998)

Y.Takushima：“使用法拉第旋转镜实现全光学增益放大器的增益稳定”《电子快报》34・5（1998）。

F.Futami,Y.Takashima,K.Kikuchi: "Generation of wideband and flat supercontinuum over a 280nm spectral range from a dispersion -flatened optical fiber"IEICE Tram, on Electron. E82-C,8. 1531-1538 (1999)

F.Futami、Y.Takashima、K.Kikuchi：“从色散平坦光纤生成 280 nm 光谱范围内的宽带平坦超连续谱”IEICE Tram，Electron。

Y.Takushima: "Single-freguency and polarization-stable fiber laser" IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. 16・4. 661-669 (1998)

Y.Takushima：“单频和偏振稳定光纤激光器”IEEE/OSA 光波技术杂志 16・4（1998）。

Y.Takushima: "Polarization-Stable operation of a modulation-instability laser using non-polarization-maintaining fibers" Electronics Letters. 34・13. 1323-1324 (1998)

Y.Takushima：“使用非保偏光纤的调制不稳定激光器的偏振稳定操作”《电子快报》34・13（1998）。