Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

August 17, 2012, Clemson--クレムゾン大学光材料科学＆工技科センター、John Ballatoディレクタの研究グループは、一般的な市販光ファイバよりも高エネルギーアプリケーションに適したサファイアファイバを開発した。
Ballot氏によると、過去40年にわたり高純度シリカを光ファイバに用いてきたが、データの高速化、新機能となるとシリカファイバはその限界に達しつつある。「ハイパワーになるほど光は材料の原子を強く振動させ、その振動は光エネルギーの一部を音響エネルギーに変える。これがファイバのパワー伝搬能力の制限要因になる。これにより、ファイバを伝搬する光の量は徐々に少なくなり、通信用途では情報の伝送量を制限し、高エネルギーレーザアプリケーションではパワーの制限要因となる」。
クレムゾン大学の研究グループは、市販可能な材料によってこの問題を解決することにフォーカスしてきた。目的は、ロバスト、無理のない価格、容易に入手可能な材料をファイバに用いることにある。
研究グループは、サファイアがハイパワーレーザに適した特性を持っていることを見出した。
「サファイアは、ローコストで、幅広く用いられているコモディティをファイバとして利用できるという意味で、新しい材料だ。問題はサファイアの結晶構造が、市販の製法では光ファイバ製造に適していないことだ」とBallato氏は言う。とは言え、研究グループは実際にパワー強度耐性のあるサファイアファイバを開発した。
ボストン大学の電気・コンピュータ工学助教授、Siddarth Ramachandranしは、サファイアファイバを「光ファイバ分野におけるパラダイムシフト的な開発だ」とコメントしている。
研究グループは、「サファイアやその他の材料でも、さらに研究を進めていく」としている。
(詳細は、Nature Photonics)