Ultrasonic Sensing and Others

Ultrasonic Sensing

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医療および工学分野におけるMHz帯の水中超音波をセンシングする技術の重要性は高まる一方で、これまでに、高分子圧電素子(PVDF)を用いたハイドロフォンなどが商用化されています。しかし、これらの従来技術には、波長と同程度の大きさを持つセンサ自体が音場に擾乱をもたらす、得られる音圧が相対量のみである、機械的強度が不十分で壊れやすい、高価である、などの問題がありました。そこで、光ファイバの端面からのフレネル反射が超音波による屈折率変調により変化することを利用した新しい超音波センサの開発を進めています。

最近では、株式会社渡辺製作所の斧田博士のグループと共同で、ファイバ端に蒸着した誘電体多層膜(BOF)の反射波長の変化を利用した超音波センサの開発に成功しました。このセンサには、小型であるため音場への擾乱が少ない音圧の絶対量を得られる壊れにくい安価である、などの利点があるほか、従来のハイドロフォンよりも高い感度を持つことを示しました。


IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1472 (2011); Ultrason. 54, 1047 (2014).

Spectrum-adjustable optical filter

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長距離光ファイバ通信システムでは、減衰した光信号を光のまま直接増幅できる光ファイバ増幅器が重要な役割を果たします。特に、シングルモード光ファイバのコア部分にエルビウムなどの希土類イオンを添加したエルビウム添加光ファイバ(EDF)には、高利得、高出力、広帯域、低雑音、偏波無依存などの優れた特徴があるため、近年の光ファイバ通信システムには不可欠な存在です。このEDF中で2つの光を対向伝搬させると、利得飽和現象を介して、ダイナミックグレーティングが生じることが知られています。

本研究では、EDF中の光のコヒーレンスを任意に合成することで、ダイナミックグレーティングの特性を制御する技術を開発しました。これにより、透過スペクトル形状を任意に調整できる光フィルタを実現しました。この手法では、時間により異なる特性を持つ光フィルタを合成することも可能です。


Opt. Express 13, 5756 (2005).

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