磁界センシング用高ファラデー回転光ファイバの研究

光ファイバ型の磁界・電流センサを目的として、その構成素子となるファイバファラデー回転子(FFR)と微小な偏光子として積層型偏光子(LAMIPOL)の試作実験を行なった。以下に本研究で得られたFFRとLAMIPOLの成果を示す。1.FFRFFRとしてはセンサの高感度化をねらい、現在最もベルデ定数の大きなガラスであるFR5を光ファイバ化した。また実用にあたり重要な問題である温度特性を考慮し、ベルデ定数が比較的大きく、しかもその値に温度依存性のないFR2ガラスを光ファイバ化することができた。試作したFFRは波長0.633μmでも単一モードであり、伝搬損失,複屈折ともに小さく当初に目的としたものが得られた。今後に残された課題としては、さらにベルデ定数の大きなガラスを開発し、それを光ファイバ化すること及び外力に対する偏波の安定化をはかることである。2.LAMIPOLセンサを完全にファイバ化するため、FFRに埋込み可能で低挿入損・高消光比をもつLAMIPOLをアルミニウムと石英を用いて製作し、所望の特性を得た。さらに試作したLAMIPOLの特性は、これまでの理論値と比較して、その差の大きいことがわかり、その原因を調査した。この結果、金属薄膜の光学定数がバルクでの値から変化することに起因することが判明した。これは成膜条件により金属中での電子の平均自由行程,密度等の変化や金属薄膜が島状構造を呈することによるものであることがわかった。今後、より高性能化するためのLAMIPOL製作方法の指針を得た。

光ファイバ型の磁界・電流センサを目的として、その構成素子となるファイバファラデー回転子(FFR)と微小な偏光子として積層型偏光子(LAMIPOL)の試作実験を行なった。以下に本研究で得られたFFRとLAMIPOLの成果を示す。1.FFRFFRとしてはセンサの高感度化をねらい、現在最もベルデ定数の大きなガラスであるFR5を光ファイバ化した。また実用にあたり重要な問題である温度特性を考慮し、ベルデ定数が比較的大きく、しかもその値に温度依存性のないFR2ガラスを光ファイバ化することができた。試作したFFRは波長0.633μmでも単一モードであり、伝搬損失,複屈折ともに小さく当初に目的としたものが得られた。今後に残された課題としては、さらにベルデ定数の大きなガラスを開発し、それを光ファイバ化すること及び外力に対する偏波の安定化をはかることである。2.LAMIPOLセンサを完全にファイバ化するため、FFRに埋込み可能で低挿入損・高消光比をもつLAMIPOLをアルミニウムと石英を用いて製作し、所望の特性を得た。さらに試作したLAMIPOLの特性は、これまでの理論値と比較して、その差の大きいことがわかり、その原因を調査した。この結果、金属薄膜の光学定数がバルクでの値から変化することに起因することが判明した。これは成膜条件により金属中での電子の平均自由行程,密度等の変化や金属薄膜が島状構造を呈することによるものであることがわかった。今後、より高性能化するためのLAMIPOL製作方法の指針を得た。