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カーボンナノチューブの光非線形性を利用した新しいWDM光ファイバネットワーク用デバイスの研究

利用碳纳米管光学非线性的新型WDM光纤网络器件研究

基本信息

批准号：
04F04088
负责人：
山下真司
金额：
$ 1.92万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、カーボンナノチューブ(CNT)の光非線形性を利用して、将来の波長多重(WDM)光ファイバネットワーク用の新しいデバイスの研究を行うものである。我々の従来の研究では波長が1.55μm帯(Cバンド)の結果であったが、単層カーボンナノチューブは動作波長をチューブ径により変えることができる。実際のサンプルはいくつかの種類の単層カーボンナノチューブが混ざっているため、サンプルによっては光吸収に大きな広がりをもつ。このため、1.55μm帯(Cバンド)だけでなく、1.6μm帯(Lバンド)や1.48μm帯(Sバンド)でもモード同期光ファイバレーザを構成できることを示した。さらに、波長1.3μmで利得をもつプラセオジウム(Pr)ドープ光ファイバを用いた1.3μm帯モード同期光ファイバレーザ、波長1μmで利得をもつイッテルビウム(Yb)ドープ光ファイバを用いた1μm帯モード同期光ファイバレーザも実現している。さらに、CNTを用いた光スイッチングデバイスの研究を行った。光ファイバをD型に研磨したDシェイプ光ファイバ上にCNTを蒸着した光ファイバ型のデバイスを試作し、光スイッチングが可能であることを示すことができた。光ファイバの側面をコア部分から数μmとなるようにD型に研磨し、5cmのDシェイプ光ファイバを作製した。その研磨した部分にCNTを蒸着し、光ファイバ型CNTデバイスとした。この光ファイバ型CNTデバイスを非線形偏波回転による非線形光スイッチとして用いたところ、わずか5cmの光ファイバにもかかわらず50mW程度のパワーでスイッチングを実現できた。消光比も20dB以上が得られた。ここから計算される非線型定数γは10^6W^<-1>km^<-1>程度と見積もられた。

This study is aimed at exploring the utilization of optical nonlinearity of CNT and the future application of WDM optical fiber. The results of our recent research show that the wavelength is 1.55μm. In fact, the number of layers in the range of light absorption is higher than that in the range of light absorption This is shown in the structure of the 1.55μm band, 1.6μm band and 1.48μm band. In addition, the gain of wavelength 1.3μm can be adjusted to 1.3μm. The gain of wavelength 1μm can be adjusted to 1.3μm. The gain of wavelength 1μ m can be adjusted to 1μm. In addition, CNT research has been carried out in the field of optical communication. The first step is to reduce the cost of carbon dioxide by adding carbon dioxide to the carbon dioxide. The bottom surface of the optical fiber is polished by several microns and the optical fiber is polished by 5cm. CNT evaporation and polishing The optical fiber type CNT is realized at a level of 50mW by using a non-linear polarization echo. The extinction ratio is above 20dB.ここから计算される非缐型定数γは10^6W^<-1>km^<-1>程度と见积もられた。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

1.3-μm pulsed fiber lasers mode-locked by purified carbon nanotubes

由纯化碳纳米管锁模的 1.3 μm 脉冲光纤激光器

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Advanced Solid-State Photonics Topical Meeting (ASSP) no.WE7
影响因子：
0
作者：
Y.-W.Song;S.Yamashita;S.Y.Set;C.S.Goh;T.Kotake
通讯作者：
T.Kotake

Optical properties of Carbon nanotubes and their application to ultra-short pulsed optical sources (invited)

碳纳米管的光学特性及其在超短脉冲光源中的应用（特邀）

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Korean Photonics Conference Seoul, South Korea
影响因子：
0
作者：
Y.-W.Song;Shinji Yamashita
通讯作者：
Shinji Yamashita

Carbon nanotube mode-lockers with enhanced nonlinear effect

具有增强非线性效应的碳纳米管锁模器

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
2006年電子情報通信学会総合大会 no.C-4-6
影响因子：
0
作者：
Y.W.Song;C.S.Goh;S.Y.Set;S.Yamashita
通讯作者：
S.Yamashita

Recent advances in carbon nanotube photonics (invited)

碳纳米管光子学最新进展（特邀）

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Topical Meeting on Optical Amplifiers and Their Applications (OAA 2004) no.OMD3
影响因子：
0
作者：
S.Y.Set;M.Jablonski;S.Yamashita
通讯作者：
S.Yamashita

17.2-GHz pulsed laser passively mode-locked by carbon nanotubes (Postdeadline paper)

由碳纳米管被动锁模的 17.2 GHz 脉冲激光（截止日期后论文）