カーボンナノチューブの光非線形性を用いたモード同期レーザおよび光デバイスの研究

利用碳纳米管光学非线性的锁模激光器和光学器件研究

基本信息

批准号：
07F07095
负责人：
山下真司
金额：
$ 1.41万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07095/
关键词：
カーボンナノチューブ光ファイバレーザ PMMA モード同期短パルス発生 MMA

项目摘要

本研究は、カーボンナノチューブの光非線形性を利用して、種々のレーザシステムによ広い波長範囲での受動モード同期短パルスレーザの実現を目指すとともに、カーボンナノチューブによる新規な光デバイスの探求を行うものである。受動モード同期光ファイバレーザはフェムト秒領域の短パルスを容易に発生させることができ、光通信用光源のみならず、光計測や加工用光源として近年注目を集めている。受動モード同期光ファイバレーザにおいて短パルスを発生させるためにほ、高速なモード同期素子を用いる必要がある。我々のグループでは、小型かつ高速な可飽和吸収素子であるカーボンナノチューブを用いた受動モード同期光ファイバレーザの研究を進めている。カーボンナノチューブは特に、小型のモード同期光ファイバレーザを構成するのに適している。本年度は、カーボンナノチューブをドープしたポリマーを慶應大学と共同で開発し、その光ファイバ化に世界で初めて成功してモード同期光ファイバレーザへ応用した。また英国Aston Universityにおいてフェムト秒光パルスを用いて加工されたマイクロチャネル/スロット光ファイバにカーボンナノチューブを充填させ、モード同期光ファイバレーザへ応用することに成功し、さらにその3次非線形性を利用した全光型波長変換器の実現にも世界で初めて成功している。さらに、韓国KISTとの共同研究として、カーボンナノチューブの電気光学特性を利用した光デバイスの基礎的な検討も行っている。

本研究旨在利用碳纳米管的光学非线性，实现各种激光系统的宽波长范围内的被动锁模短脉冲激光器，并探索利用碳纳米管的新型光学器件。被动锁模光纤激光器可以轻松产生飞秒范围内的短脉冲，最近不仅作为光通信光源，而且作为光学测量和处理光源也引起了人们的关注。为了在无源锁模光纤激光器中产生短脉冲，需要使用高速锁模元件。我们课题组正在研究使用碳纳米管的被动锁模光纤激光器，碳纳米管是一种小型高速可饱和吸收元件。碳纳米管特别适合构建紧凑型锁模光纤激光器。今年，我们与庆应义塾大学联合开发了碳纳米管掺杂聚合物，在世界上首次成功将其制成光纤，并应用于锁模光纤激光器。此外，在英国阿斯顿大学，我们用碳纳米管填充了使用飞秒光脉冲加工的微通道/槽光纤，并成功地将其应用于锁模光纤激光器，并进一步利用了其三阶非线性。也是世界上第一个成功实现全光波长转换器的公司。此外，作为与韩国 KIST 联合研究的一部分，我们还在利用碳纳米管的电光特性进行光学器件的基础研究。