フォトニクス材料、デバイスの開発

世界一の高品質高機能光ファイバを目指せ

研究背景

高品質な活性イオン（希土類、遷移金属イオン等）添加シリカガラスを作製する独自技術を有し、各種フォトニクス応用に適したガラスの開発を行っている。近年は、高出力加工用ファイバレーザー、可視ファイバレーザー、衛星間通信用ファイバアンプ、超低損失光ファイバ等の研究開発を進めている。また、高機能シリカガラス開発の基礎研究として、シリカガラスの局所構造、特に希土類イオン周辺構造を、EXAFS,NMR, ESR, 吸収、励起蛍光、ラマン散乱測定等を通して行っている。この基礎研究をベースに、フォトダークニング（励起レーザーや宇宙線でガラスに欠陥吸収が生じる現象）抑制や、エネルギー移動の高効率化を達成している。

可視シリカファイバレーザーの開発

青色LDの高出力化、低コスト化が進み、青色LD励起可視ファイバレーザーの開発が活発化している。Dy³⁺は青色吸収および黄色蛍光を示し、Dy³⁺を活性イオンとして添加したフッ化物結晶やガラスで青色LD励起レーザー発振が報告されている。しかしながら、その発振効率は低い。本研究では、Dy添加シリカファイバの世界初の発振に成功し、発振効率を30%以上に向上させることができた。

衛星間光通信用ファイバアンプの開発(JAXAとの共同研究)

衛星間光通信用ファイバアンプでは、宇宙線耐性の向上が大きな課題となっている。本研究では、ガラス組成、活性イオン周辺構造の制御、ファイバ構造の最適化等を検討し、JAXAが打ち上げる衛星に搭載することを目指して研究開発を行っている。すでに、世界トップの宇宙線耐性を実現し、975nm励起における効率も世界トップレベルを達成している。

産学連携について

• 共同研究のご提案「フロンティア材料研究室」
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