2次非線形光学性を持つ電界分極石英ガラスファイバーを用いたWDM用光学素子の開発

使用具有二阶非线性光学特性的场偏振石英玻璃光纤开发 WDM 光学元件

基本信息

批准号：
12750342
负责人：
亀山晃弘
金额：
$ 1.6万
依托单位：
University of Miyazaki
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

マルチメディア時代を迎えて、より多くの情報を高速で通信することが不可欠となっている。この問題を解決するために、様々な光通信方式の提案がなされている。本研究では、石英ガラスファイバーに熱ポーリングによって2次非線形光学性を付加した新しい波長分離素子の開発を目的とした。実際にはまず、石英ガラスファイバーにKrF(248nm)エキシマレーザをフォトマスクを用いて櫛形になるように照射した。照射したKrFエキシマレーザ光が当たる部分だけ屈折率が通常よりもほんのごくわずかだが大きくなることが確認できた。次にこの試料を熱ポーリングすることによって2次非線形光学性が発現する事が確かめられた。作成した試料に電極を取り付けパルス電圧によって屈折率を変調することを試みたが、予定した値を出すことができなかった。その原因は2点あった。1つは得られた2次非線形光学性が弱かったことである。この対処法としては照射する光の波長をより短くすることによって克服することが可能であると考えられる。第2点は、2次非線形光学性領域の微細構造が設計どおりにできていないことである。これは使用したフォトマスクの性能が悪かったためであり、位相マスク等を用いることで克服することが可能であると考えられる。今後、さらに研究を進め、当初の目的である5〜50V程度の印加電圧で50nm程度の波長域を挿引する事のでき、100光波以上の波長を分離することのできるWDM用波長分離素子の試作を行っていく予定である。

在多媒体时代，高速传达更多信息已变得至关重要。为了解决这个问题，已经提出了各种光通信系统。本研究的目的是开发一种新型波长分离元件，其中通过热极化将二阶非线性光学特性添加到石英玻璃光纤中。实际上，首先，使用光掩模以梳状方式用KrF(248nm)准分子激光照射石英玻璃纤维。经证实，KrF准分子激光束照射区域的折射率仅比正常情况稍大一些。接下来，通过对该样品进行热极化，确认了显现出二阶非线性光学特性。尝试将电极连接到准备好的样品上并使用脉冲电压调制折射率，但不可能获得预期值。造成这种情况的原因有两个。一是获得的二阶非线性光学性质较弱。人们认为可以通过缩短照射光的波长来克服这个问题。第二点是二阶非线性光学区域的精细结构没有按照设计形成。这是由于所使用的光掩模的性能差造成的，并且认为可以通过使用相位掩模等来克服这一问题。今后，我们将继续研究开发一种用于WDM的波长分离元件，该元件可以通过施加约5至50V的电压提取约50nm的波长范围，这是最初的目标，并且可以分离超过100个波长。我们计划制作一个原型。