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フォトニック結晶ファイバの解析設計理論ならびに最適化手法の開発とその実験的検証

光子晶体光纤分析设计理论与优化方法发展及其实验验证

基本信息

批准号：
06J04491
负责人：
土田幸寛
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,従来の光ファイバでは実現不可能な特性を有するフォトニック結晶ファイバ(PCF)を導入することで,PCFの曲げ特性も考慮に入れた設計を行い,様々な有用な性能を有するPCFの最適構造を明らかにすることを目的とする.こうした研究目的を達成するために,高精度高信頼度のベクトル有限要素法を開発するとともに,最適化手法を組み込んだ全く新しい解析設計支援ツールを開発し,新規なPCFの開発を進めてきた.独自に開発した設計支援ツールを駆使するとともに,柔軟に構造設計可能なPCFを用いることにより,通常の光ファイバでは実現不可能な特性を有する,PCFに基づく新たなファイバレーザに関する構造設計指針を明らかにし,また,その有用性を示した.これまでのPCFに基づくファイバレーザは,シリカガラスと空孔領域を用いることで実現していたが,ファイバレーザの取扱いの容易さといった観点から,光ファイバ断面に空孔領域は無いことが望ましい.そこで当該年度において,私はシリカガラスとフッ素添加ガラスを用いた,まったく新しいPCF型ファイバレーザを提案し,所望の特性を得るためには,コア形状を最適化する必要があることを示した.また,ここで提案した新規PCF型ファイバレーザは,非常に大きなコア径を有しながらも,曲げ損失が低減可能であることを示した.この研究成果については,論文誌IEICE Electronics Expressに採録決定済みであり,また2008年に開催された国際会議Opto-Electronics and Communications Conferenceにて公表済みである.

In this study, the optimal structure of PCF was designed with the consideration of the characteristics of PCF. The goal of this research is to achieve the development of high-precision and high-reliability finite element method, optimization method, new analytical design support, and new PCF development. Independent development of design support, soft structure design possible PCF use, common optical design impossible characteristics, PCF basic innovation, related structure design guidelines, clear, useful. The PCF has a basic structure and a hollow area. The PCF has a basic structure and a hollow area. When the year is over, we will add new PCF models to the list, and we will show you how to optimize the desired characteristics. The new PCF model is very large, and the loss is very small. This research achievement was published in the paper IEICE Electronics Express, which was held in 2008 at the International Opto-Electronics and Communications Conference.