超広帯域光源及び高出力用高非線形でかつ低損失フォトニック結晶ファイバ

用于超宽带光源和高功率的高非线性和低损耗光子晶体光纤

• 批准号: 10F00369
• 负责人: 波平 宜敬
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00369/
• 关键词: フォトニック結晶ファイバ; 波長分散; 分散補償; 閉じ込め損失; 非線形係数; 分散フラット; 有限差分法; 実効断面積

スーパーコンティニュウム(SC)光を高効率に発生させるための条件としては,実効断面積Aeffをできるだけ小さくすることと,SC光の中心波長λ_cでゼロ分散波長λ_0または,ゼロ分散近傍の正常分散を有していることである。非線形光学効果は波長分散によって大きく左右され,ゼロ分散波長付近で効率良く発生するため,自己パルス圧縮を効果的に起こすためには,所望の波長でPCFが小さなAeffとゼロ分散を有していることが望ましい。波長分散は光ファイバの長さに依存し,ゼロ分散値が得られる適切な長さも考慮に入れる必要がある。OCT (Optical Coherence Tomography:光3次元断層画像)システムのコンパクト化を図るためにも,できるだけ短い光ファイバ長でゼロ分散が得られるよう考慮に入れて設計を行う必要がある。従って、所望の波長でシリカガラスの材料分散を相殺して波長分散をゼロにするための構造分散を有するPCFの最適設計を行った。現在,OCTでは主に3つの波長帯が検討されている。被測定部位によって適切な波長が選択されている。眼球が対象となる網膜の診断や眼底検査には0.8μm帯,組織細胞の主成分が水である皮膚や消化器系では深さ方向の散乱の影響を受けにくい1.0μm帯,歯の解析では1.3μmの光を用いて研究が行われている。従って,本研究では0.8μm帯,1.0μm帯及び1.3μm帯のファイバレーザを用いて超広帯域のSC光を高効率に発生させることができる高非線形PCFの設計を行い,最適パラメータが得られた。高非線形PCFを用いてSC光を発生させ,それを光フィルタで切り出すことにより,幅広い波長選択が可能となり,生体組織により適切な波長を選択することで,高分解能に3次元の断層画像を取得することが可能になる。

ス ー パ ー コ ン テ ィ ニ ュ ウ ム (SC) light を high working rate に 発 raw さ せ る た め の conditions と し て は, be working area Aeff を で き る だ け small さ く す る こ と と, SC light の center wavelength lambda _c で ゼ ロ dispersion wavelength lambda _0 ま た は, ゼ ロ scattered near alongside の normal dispersion を し て い る こ と で あ る. Nonlinear optical unseen fruit は wavelength dispersion に よ っ て big き く around さ れ, ゼ ロ dispersion wavelength paying nearly で sharper rate good く 発 raw す る た め, their パ ル ス 圧 shrinkage を unseen fruit of に こ す た め に は, hoped の wavelength で PCF が small さ な Aeff と ゼ ロ scattered を have し て い る こ と が hope ま し い. Long wavelength dispersion は フ ァ イ バ の さ に dependent し, ゼ ロ dispersion numerical が have ら れ る appropriate な long さ も consider に into れ る necessary が あ る. OCT (Optical Coherence Tomography: three yuan fault light portraits) シ ス テ ム の コ ン パ ク ト change を 図 る た め に も, で き る だ け short い フ ァ イ バ long で ゼ ロ scattered が must ら れ る よ う consider に into れ て line design を う necessary が あ る. 従 っ て, hoped の wavelength で シ リ カ ガ ラ ス の material dispersion slay を し て wavelength dispersion を ゼ ロ に す る た め の structure dispersion を have す る PCF の line optimal design を っ た. Now,OCTで で the main に3 に <e:1> wavelength band が検 for されて る る. The appropriate によって wavelength for the measured site が select 択されて る る る. Eye が like と seaborne な る や fundus retinal の diagnosis 検 check に は 0.8 mu m 帯, tissue cells の principal component が water で あ る skin や digesters is で は deep さ direction の scattered の を by け に く い 1.0 mu m 帯, 歯 の parsing で は 1.3 mu m の light を with い て が line わ れ て い る. 従 っ て, this study で は 0.8 mu m 帯, 1.0 mu m 帯 and び 1.3 mu m 帯 の フ ァ イ バ レ ー ザ を with い て super hiroo 帯 の SC light を high working rate に 発 raw さ せ る こ と が で き る high nonlinear PCF の を line い design, the optimum パ ラ メ ー タ が must ら れ た. High nonlinear PCF を with い て SC light を 発 raw さ せ, そ れ を light フ ィ ル タ で り cutting out す こ と に よ り, picture hiroo い wavelength sentaku が may と な り, living body tissue に よ り appropriate な wavelength を sentaku す る こ と で, high decomposition can に 3 dimensional の fault portrait を obtain す る こ と が may に な る.

项目成果

Measurements of mode field diameter and effective area of photonic crystal fibers by far field scanning technique

远场扫描技术测量光子晶体光纤的模场直径和有效面积

• 发表时间: 2010
• 期刊: Optical Review
• 影响因子: 1.2
• 作者: K.Miyagi;Y.Namihira;S.M.A.Razzak;S.F.Kaijage;F.Begum
• 通讯作者: F.Begum

Numerical design of high nonlinear coefficient of microstructure optical fibers

• DOI: 10.1016/j.ijleo.2010.07.009
• 发表时间: 2011-06
• 期刊: Optik
• 影响因子: 3.1
• 作者: S. M. Abdur Razzak;Y. Namihira

Polarization-maintaining photonic crystal fibers with near-zero flattened dispersion in 1.06μm waveband for medical applications

用于医疗应用的 1.06μm 波段中具有近零平坦色散的保偏光子晶体光纤

• 发表时间: 2010
• 期刊: Optical Review
• 影响因子: 1.2
• 作者: T.Kinjo;Y.Namihira;K.Arakaki;S.F.Kaijage;S.M.A.Razzak;F.Begum;et al.
• 通讯作者: et al.

Theoretical design of a large effective mode area microstructure optical fiber

• 发表时间: 2010
• 期刊: Optica Applicata
• 影响因子: 0.6
• 作者: S. M. Abdur Razzak;Y. Namihira