論文

低損失ＰＭＭＡ固体の熱処理時間と光散乱損失値の関係について述べた。

有機色素添加型および希土類キレート添加型ポリマー光ファイバー増幅器を提案し、作製することに成功した。さらに色素添加型では37ｄBのい増幅に成功し、希土類キレート添加型では超蛍光の観測に成功した。

光散乱ポリマー導光体を提案した。この光散乱ポリマー導光体を液晶ディスプレイ用バックライトとして応用し、従来の透明導光体を用いたものに比べ、2倍の輝度を実現したことを示した。さらにMie散乱理論に基づき、不均一構造の最適化を行うことにより、色むらの無い均一な照明媒体を実現した。

全フッ素化ポリマー系GI型POFの低損失性、広帯域性についての最新実験結果ならびに、分散要因を総て考慮最適屈折率分布形状について報告し、さらに、フッ素化ポリマーの低材料分散特性により、伝送可能ビットレードは石英系のそれを凌ぐものであることを報告した。

全重水素化ＰＭＭＡを用いて屈折率分布型ポリマー光ファイバーを作製し作製されたファイバーが１６０ｍあたり、１Ｇｂｉｔ以上の伝送帯域を有していることを明らかにし、またその透明性が近赤外領域の波長（700nm?800nm)でも実用化が可能な２００ｄＢ／ｋｍ以下であることを示した。

屈折率分布型ポリマー光ファイバーの伝送帯域と屈折率分布の関係を理論的に考察しており、ポリメチルメタクリレートから作製された屈折率分布型ポリマー光ファイバーの伝送帯域が、理論的に計算された伝送帯域の限界（３GHz／ｋｍ）と致していることを示した。

ユーリピウム錯体の光学特性を組成の異なるポリマー中で調べることで、ポリマー光増幅媒質として適した組成を明らかにし、初めて希土類添加ポリマー光ファイバーを作製、それを用いて光増幅現象を確認した。

ポリマー材料固有に存在する複屈折現象を減少させるため、符号の異なる複屈折性を有するポリマーを共重合させることにより、透明性に優れた複屈折の生じない共重合ポリマーを作製することが出来た。また得られたポリマーを射出成形しても複屈折が生じないことが明らかとなった。

低分子ドーパント系GI型POFにおいて懸念された耐熱性について、ドーパントによるマトリックスポリマーのガラス転移温度の低下について検討し、屈折率分布、伝送損失が85oC以下でも安定に維持されるGI型POFの作製に成功したことを報告した。

最近のポリマー光ファイバーの応用とその原理

低分子ドーパント系GI型POFにおいて懸念された耐熱性について、ドーパントによるマトリックスポリマーのガラス転移温度の低下について検討し、屈折率分布、伝送損失が85oC下でも安定に維持されるGI型POFの作製に成功したことことこ報告した。

屈折率分布型ポリマー光ファイバーアンプに増幅物質としローダミン６Bを用いることにより、これまでに無い高増幅率（３６ｄB)、高出力（１２００W)な増幅特性を付与することに成功した。

我々はこれまでに透明な導光体を用いるほど高い輝度を持つとされていた液晶用バックライトに対し、その材料に特定の光拡散機能を有する光散乱導光体を用いることにより高性能化が可能である事を提案してきた。この材料は、その内部に形成された不均一構造により入射された光が多重散乱を起こし、画面全体から高効率に均一な出射光が得られる。この光散乱導光体内部の光の挙動は当研究室で作成したモンテカルロ法を導入した最適化シミュレーションによって解析され、液晶用バックライトへの最適化が行われた。簡素化、高輝度化、視野特性の向上を達成することに成功した。実際に搭載されたバックライトの特性を紹介する。

パーフルオロ非晶質樹脂CYTOPを用いたGI-POFを開発中であり、試作したGI-POFの伝送特性を測定した結果、650-1.300nmの広い波長域で使用でき、長波長では100m以上の伝送が可能であること、および300MHZ・KM以上の高帯域を有していることを実証した。

これまでに可視域全域において増幅が可能となった光ファイバー増幅器の高出力特性について詳細に検討した。

アモルファスポリマー固体に関して、その構造から固有の光散乱損失値を求めた。

ポリマー固体内部に不均一構造を有し、光の導波と拡散出射の二つの機能を有する光散乱ポリマー導光体を提案した。またMonte Carlo 法によってその内部の多重散乱現象を理論的に解析し、液晶用バックライトに応用するために最適化を行った。その結果、輝度の均斉度が低下することなく市販品よりも高輝度なバックライトを作製した。（解説）

屈折率分布型ポリマー光ファイバーを情報伝送媒体として用いることを考え、現在の伝送損失特性、情報伝送特性の改善を試みた。新規な材料である全フッ素化ポリマーを用いることにより、実際に作製された屈折率分布型ポリマー光ファイバーの伝送損失は、これまで通常の炭素-水素結合からなるポリマー材料では達成不可能であった近赤外領域での高透明性を実現し、また、伝送帯域も理論的にこれまでの材料に比べて約３倍以上優れていることを明らかにした。

屈折率分布型ポリマー光ファイバーアンプに増幅物質としてオキサジン４パークロレートを用いることにより、屈折率分布型ポリマー光ファイバーで利用可能な波長領域（550?650nm)において増幅特性を発現させることに成功した。また、同様にローダミンBを用いることで、620Wの高出力と、33dBの増幅利得を達成した。

ＧＩ型ポリマー光ファイバーの高速伝送特性を中心にその材料から理論解析にわたるまでを述べた。