(57)【要約】【課題】非石英系非線形光ファイバを用いて効率よくＣバンド内にエネルギー変換可能な光パルスのスペクトル変化方法の提供。【解決手段】光パルスを非線形光ファイバの一端に入射して他の一端から波形が変化した光を発生させる方法であって、非線形光ファイバがＢｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスからなり、その群速度分散が−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である光スペクトル変化方法。非線形光ファイバの一端に光パルスを入射して他の一端からスペクトルが変化した光を発生させる装置であって、その光ファイバがＢｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスからなり、群速度分散が−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であるスペクトル変化光発生装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パルスを非線形光ファイバの一端に入射して他の一端からスペクトルが変化した光を発生させる方法であって、非線形光ファイバがＢｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスからなり、その群速度分散が−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である光スペクトル変化方法。
【請求項２】
前記群速度分散が−５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上である請求項１の光スペクトル変化方法。
【請求項３】
非線形光ファイバの波長１５５０ｎｍの光に対する３次非線形係数が４７０Ｗ−１ｋｍ−１以上である請求項１または２の光スペクトル変化方法。
【請求項４】
非線形光ファイバがホーリーファイバである請求項１、２または３の光スペクトル変化方法。
【請求項５】
前記Ｂｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスが、下記酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ４０〜７５％、Ｂ２Ｏ３  １２〜４５％、Ｇａ２Ｏ３  １〜２０％、Ｉｎ２Ｏ３  １〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＧｅＯ２  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜１５％、ＳｎＯ２＋ＴｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｙ２Ｏ３＋ＷＯ３  ０〜１０％、ＣｅＯ２  ０〜５％、から本質的になり、Ｇａ２Ｏ３＋Ｉｎ２Ｏ３＋ＺｎＯが５％以上である請求項１〜４いずれかの光スペクトル変化方法。
【請求項６】
非線形光ファイバの一端に光パルスを入射して他の一端からスペクトルが変化した光を発生させる装置であって、その光ファイバがＢｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスからなり、群速度分散が−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であるスペクトル変化光発生装置。
【請求項７】
前記光パルスの波長が１５５０ｎｍ〜１５６０ｎｍ、パルス幅が１００ｆｓ〜１ｐｓ、ピークパワーが１０Ｗ〜１０００Ｗであり、そのような光パルスを発生することができるフェムト秒パルスレーザーを有する請求項６のスペクトル変化光発生装置。
【請求項８】
前記フェムト秒パルスレーザーと前記光ファイバの間にそれらと接続されているエルビウム添加ファイバ増幅装置を有する請求項７のスペクトル変化光発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は正常分散を有する非線形光ファイバを用いて入射光からスペクトルが変化した光（以下、スペクトル変化光ということがある。）を発生させる方法およびスペクトル変化光発生装置に関し、特にＣバンドのスペクトル変化光の発生をコンパクトかつ高効率で行うのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
非線形性を有する媒質に強い光を入射すると、自己位相変調効果により新たな周波数成分が生じ白色光が生成される。特に光ファイバでは強い光閉じ込めと長い作用長により顕著な白色光発生が報告されている（非特許文献１参照）。
しかし、通常の石英系光ファイバを用いた白色光発生では複数の非線形効果が重なって現れるため、生成されるスペクトルが断続的で複雑であり実用的でない。この問題を解決するべく、任意の波長を効率よく切り出し平滑なスペクトルを生成するように光ファイバの長手方向に分散を制御し、かつ、入射パルス内に分散に応じた周波数シフトを付与した光源を用いる方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９０７３７号公報
【非特許文献１】Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｖｏｌ．４０  （２００１）  ｐｐ．Ｌ３６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光ファイバの長手方向に分散を制御したファイバは作製方法が一般的でなく、非線形ファイバの分散の値も不安定である。また、フェムト秒からピコ秒程度の光パルス内に周波数シフトを付与する技術は、超高速分光の基礎研究に使われる手段であり、同様に一般的でない。また、広く用いられる石英系非線形ファイバは光非線形性が小さく充分な非線形効果を得るためには著しく長尺なファイバを用いる必要がある、またはモジュールとしてのコンパクトさを損ない、温度、振動などの外部擾乱に弱いという問題がある。
【０００５】
一方で、Ｂｉ２Ｏ３や鉛含有石英ガラスなど高非線形性を有する材料により作られたファイバは群速度分散が大きく、広帯域な光非線形性を得ることが困難であった。近年、光通信技術の発達を受け、１５３０〜１５６５ｎｍのＣバンドにおける光技術は成熟度を増している。しかし、上述のようにＣバンド内に効率よくエネルギー変換可能な広帯域超短パルス光源を従来の非線形光ファイバと汎用の技術を用いて得ることは困難である。
以上で述べた白色光はいずれもスペクトル変化光であるが、本発明はこのような問題を解決できる光スペクトル変化方法およびスペクトル変化光発生装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光パルスを非線形光ファイバの一端に入射して他の一端からスペクトルが変化した光を発生させる方法であって、非線形光ファイバがＢｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスからなり、その群速度分散が−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である光スペクトル変化方法を提供する。
また、非線形光ファイバの一端に光パルスを入射して他の一端からスペクトルが変化した光を発生させる装置であって、その光ファイバがＢｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスからなり、群速度分散が−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であるスペクトル変化光発生装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
汎用のフェムト秒レーザーを光源とした簡便な構成と、従来の非線形光ファイバに比して高い非線形性と小さな群速度分散を両立した高非線形光ファイバにより、安定動作可能な効率の良い平坦なスペクトルを有する赤外白色フェムト秒パルス光を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明を説明するためのブロック図である。なお、本発明は図１に限定されない。
図１のスペクトル変化光発生装置においてはフェムト秒パルスレーザー、エルビウム添加ファイバ増幅装置（ＥＤＦＡ）および非線形光ファイバが順次接続されている。
フェムト秒パルスレーザーは汎用のものでよく、そこから発せられる光パルスの中心波長は１５５０ｎｍ〜１５６０ｎｍ、パルス幅は１００ｆｓ〜１ｐｓ、ピークパワーは１０Ｗ〜１０００Ｗがそれぞれ典型的である。
前記光パルスは伝送路途中での非線形効果発生を抑止するために通常はアッテネータ（図示せず）によって減衰された後伝送される。
【０００９】
光パルスは、図示しない励起光光源から発せられた波長９８０ｎｍの励起光とカプラ（図示せず）により合波され、ＥＤＦＡに入射する。
非線形光ファイバに入射する光パルスの正味の平均パワーは１０ｍＷ〜１０Ｗ程度である。１０Ｗ超では伝送中の非線形効果または音響フォノンによる誘導散乱効果により、パルス品質が低下し、スペクトル形状が崩れるおそれがある。非線形光ファイバに入射する光パルスのピークパワーはＥＤＦＡへの励起光入力値を変化させて調整できる。
【００１０】
ＥＤＦＡによって増幅された光パルスは非線形光ファイバに入射し、スペクトル幅が拡大されスペクトル変化光に変換される。スペクトル幅の拡大量は光パルスの入力ピークパワーに強く依存し、スペクトル幅を１０ｄＢ幅（Δλ）で表したときピークパワーが５０ＷのときはΔλは５０ｎｍ、１６０Ｗのときは１４０ｎｍがそれぞれ典型的である。ここで１０ｄＢ幅とは、１０ｄＢ波長範囲すなわちスペクトル強度の最大値よりも１０ｄＢ強度が弱い波長範囲の幅である。
【００１１】
入射する光パルスの中心波長が１５５０ｎｍ〜１５６０ｎｍ、パルス幅が１００ｆｓ〜１ｐｓ、ピークパワーが１０Ｗ〜１０００Ｗである場合、スペクトル変化光の１０ｄＢ波長範囲は１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍよりも広く、スペクトル変化光中の１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲の光のパワーはスペクトル変化光パワーの５０％以上であることが典型的である。
【００１２】
次に、本発明における非線形光ファイバ（以下、単に光ファイバということがある。）について説明する。
光ファイバはＢｉ２Ｏ３を４０モル％以上含有するガラスからなる。そのようなものでないと光非線形性が不足するためにスペクトル変化光のスペクトルが充分な幅を有しないおそれがある、または、適度な正常分散を有せず変調不安定性により光伝播が不安定になるかスペクトル変化光のスペクトル幅がはなはだしく広がるためにＣバンド内への波長変換が低効率となるおそれがある。
【００１３】
そのようなガラスとして、下記酸化物基準のモル％表示で、Ｂｉ２Ｏ３  ４０〜７５％、Ｂ２Ｏ３  １２〜４５％、Ｇａ２Ｏ３  １〜２０％、Ｉｎ２Ｏ３  １〜２０％、ＺｎＯ  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＧｅＯ２  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜１５％、ＳｎＯ２＋ＴｅＯ２＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｙ２Ｏ３＋ＷＯ３  ０〜１０％、ＣｅＯ２  ０〜５％、から本質的になり、Ｇａ２Ｏ３＋Ｉｎ２Ｏ３＋ＺｎＯが５％以上であるガラスが例示される。
【００１４】
光ファイバの群速度分散（ＧＶＤ）が−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ超ではスペクトル幅が著しく拡大しＣバンド（波長範囲：１５３０〜１５６５ｎｍ）内にとどまるエネルギーの割合が低くなる、スペクトルの平滑性が損なわれる、またはフェムト秒パルス光の伝播が不安定になるおそれがある。好ましくは−２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。また、ＧＶＤは典型的には−５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上である。
【００１５】
光ファイバの波長１５５０ｎｍの光に対する非線形係数γは４７０Ｗ−１ｋｍ−１以上であることが好ましい。４７０Ｗ−１ｋｍ−１未満では、非線形効果を大きくしようとするとファイバ長が長くなり、温度変動、振動等の外乱の影響を受けやすくなる。より好ましくは６２５Ｗ−１ｋｍ−１以上である。
【００１６】
光ファイバはホーリーファイバが典型的であり、たとえば図２に横断面の概念図を示すようなエアクラッド型ファイバが挙げられる。
エアクラッド型光ファイバ１０は、６個の空孔１１、光伝送ガラス１２、中空ガラスファイバ１３および板状ガラス１４からなる。
中空ガラスファイバ１３の中空部はその軸方向（紙面に垂直の方向）に延びる６個の空孔１１からなり、隣り合う空孔同士はそれらの間に存在する板状ガラス１４によって仕切られている。
【００１７】
空孔１１の数は６個に限定されないが、３個以上であることが好ましい。２個ではエアクラッド型光ファイバにおける光の閉じ込めが不十分になるおそれがある。また、その数は好ましくは１２個以下、より好ましくは９個以下である。
【００１８】
光伝送ガラス１２は１種類のガラスからなるものであってもよいし、横断面における境界が同心円状である２種類以上のガラスからなるものであってもよい。
前者の場合、光伝送ガラス１２は光ファイバ１０のコアそのものである。
後者の場合の例としては、光伝送ガラス１２が内部の高屈折率ガラスとそれを取り囲む低屈折率ガラスからなるものなど、その中央に屈折率がより高い部分を有するものが挙げられる。光伝送ガラス１２をこのような構造とすることにより前記γやＧＶＤを調整すること、または、この光ファイバと石英ファイバとを融着接続する際に導波路構造が消失したり接続損失が大きくなることを防止もしくは抑制することが可能になる。
【００１９】
中空ガラスファイバ１３は、空孔１１によって形成される中空部の中央に板状ガラス１４を介して光伝送ガラス１２を保持するものであり、そのガラス内部を光が伝播することは予定されていない。
【００２０】
板状ガラス１４は光伝送ガラス１２を中空部中央に保持するものであり、その厚みは好ましくは０．０５〜１．５μｍである。０．０５μｍ未満では光ファイバ１０を切断したときに板状ガラス１４が破損し光伝送ガラス１２を保持できなくなるおそれがある。典型的には０．１μｍ以上である。１．５μｍ超では光伝送ガラス１２から板状ガラス１４への光の漏れが大きくなって光の閉じ込めが不十分になるおそれがある。好ましくは０．５μｍ以下である。
【００２１】
空孔１１は光伝送ガラス１２、中空ガラスファイバ１３および板状ガラス１４によって画されているが、少なくとも光伝送ガラス１２の空孔１１と接する部分、中空ガラスファイバ１３の空孔１１と接する部分および板状ガラス１４は同一組成のガラスからなる、または同一組成のガラスからなることが好ましい。
【００２２】
板状ガラス１４は前記例示ガラスであることが好ましく、光伝送ガラス１２についても同様である。
光伝送ガラス１２がこのようなガラスでないと、ガラス間の熱的性質が異なるために安定した成形が困難になるおそれがある。
【００２３】
光伝送ガラス１２の横断面の内接円の直径（ｄ）は通常０．２〜１０μｍであり、典型的には０．５〜４μｍである。
中空ガラスファイバ１３の中空部の横断面の外接円の直径（ｄ'）は、（１＋２１／２）ｄ以上であることが好ましい。（１＋２１／２）ｄ未満では光の閉じ込めが不十分になり伝播損失が大きくなるおそれがある。より好ましくは３ｄ以上、特に好ましくは４ｄ以上である。一方、ｄ'は１６ｄ以下であることが好ましい。１６ｄ超では、光ファイバ１０の強度が低下する、空孔１１に異物が混入しやすくなる、光ファイバ１０を切断しようとしたときに板状ガラス１４を破壊するおそれがある、などの問題の発生が懸念される。
中空ガラスファイバ１３の外径は、光ファイバ１０をＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６５２で標準化された石英光ファイバ（ＳＭＦ）と融着する場合、１２５±２μｍであることが好ましい。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
モル％表示の組成が、Ｂｉ２Ｏ３  ５３．２３％、Ｂ２Ｏ３  ２７．６１％、Ｇａ２Ｏ３  ８．９６％、Ｉｎ２Ｏ３  １％、ＺｎＯ  ４．４８％、ＢａＯ  ４．２３％、ＣｅＯ２  ０．５％、であるガラスが得られるように原料を調合、混合して２５０ｇの調合原料を作製した。この調合原料を白金ルツボに入れ大気雰囲気中で１０００℃に２時間保持して溶解し、得られた溶融ガラスを板状に流し出し、引続き３７０℃に４時間保持後常温まで冷却する徐冷を行った。
【００２５】
このようにして得られたガラスから厚み１ｍｍ、大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍのガラス板を作製し、その両面を鏡面研磨して得られたサンプル板について、波長１５５０ｎｍの光に対する屈折率をメトリコン社製モデル２０１０プリズムカプラを用いて測定したところ２．１１１であった。
【００２６】
また、前記ガラスから斜辺が４０ｍｍ、短辺が２０ｍｍ、斜辺と短辺の間の角度が６０°である厚み１０ｍｍの直角三角形のプリズムを作製し、斜辺面と長辺面を鏡面研磨したサンプルブロックについて、次のようにしてガラスの材料分散Ｄｍ（単位：ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）を算出した。すなわち、サンプルブロックの波長（λ）４９２〜１７１０ｎｍにおける屈折率ｎλを、カルニュー光学工業社製精密屈折率測定装置ＧＭＲ−１を用いて最小偏角法により求めた。このｎλを（１）式のセルマイヤーの多項式にフィッテングさせ、フィッテングパラメータｐ１、ｐ２、ｐ３およびｐ４を決めた。
ｎλ２＝ｐ１＋ｐ２・λ２／（λ２−ｐ３）＋ｐ４・λ２      （１）
（１）式で表されるｎλを用いて（２）式から波長１５５０ｎｍにおけるＤｍを算出したところ−１７０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであった。
Ｄｍ＝−１０１５（λ／ｃ）・ｄ２ｎλ／ｄλ２          （２）。
【００２７】
先に述べたと同様にして得られた溶融ガラスを、内径が２８ｍｍ、高さが１２０ｍｍであるＳＵＳ３１０Ｓ製の茶筒状モールド（底面を有する円筒状モールド）に流し出し、徐冷してガラス棒を得た。
このガラス棒にプロソニック社製超音波加工機ＵＳＭ−３ＣＮＣを用いて内径４ｍｍの貫通孔６個を形成した。なお、これら６個の孔の中心軸はガラス棒の中心軸から５ｍｍ離れ、また隣り合う孔同士の間隔が１ｍｍとなるようにした。
【００２８】
このガラス棒を用い、次のようにして前記エアクラッド型非線形光ファイバを作製した。まず、６個の孔が形成され直径が２８ｍｍ、長さが１３０ｍｍのロッドガラスを４１８℃でリドローし、直径３．５ｍｍのガラスロッドを得た。次に、このガラスロッドの一端を封じ、その封止部を下にして外径が１５ｍｍ、内径が６ｍｍのガラス管の中に入れ、その後ガラス管の下端を封じた。
ガラスロッドとガラス管の間の空間を−６０ｋＰａで減圧し、ガラスロッドの６個の孔を３０〜４０ｋＰａで加圧して膨張させるようにしながら４２５℃に加熱してガラスロッドとガラス管とを同時にリドローし、直径５ｍｍのプリフォームを得た。
【００２９】
このプリフォームを、孔を５ｋＰａで加圧しながら線引き温度４２５℃、線引き速度６ｍｍ／ｍｉｎの条件で線引きし、前記ｄが２．８μｍ、前記ｄ’が１７．３μｍ、ファイバ径が１２５μｍ、前記板状ガラスの厚みが０．２５μｍである非線形光ファイバを得た（以下、光ファイバＡという）。
光ファイバＡの横断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図３に示す。挿入写真は中空部の拡大写真である。
【００３０】
光ファイバＡのＧＶＤをホモダイン干渉法を用いて測定したところ、その絶対値は２０±１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであった。中空部を有するようにすることにより前述の式（１）によって算出された材料分散ＤｍよりＧＶＤを著しく小さくすることができた。
また、光ファイバＡについて四光波混合により非線形定数γを算出したところ、７００±７０Ｗ−１ｋｍ−１であった。
【００３１】
また、４６ｃｍの長さを有する光ファイバＡを用いて次のようにしてスペクトル変化光を発生させた。
中心波長が１５６０ｎｍ、パルス幅が５００ｆｓ、平均出力が４ｍＷ、繰り返し周波数が４８ＭＨｚであるフェムト秒光パルスを出力するＩＭＲＡ社製ファイバレーザー（商品名：フェムトライト）に、その出力されたフェムト秒光パルスを１５ｄＢ減衰させるアッテネータを接続した。
【００３２】
別に用意した９８０ｎｍの励起光を発生する励起光源（光出力：２００ｍＷ）と前記アッテネータとをカプラにつなぎこみ、前記フェムト秒光パルスと前記励起光とをカプラにより合波した。
カプラはＥＤＦＡに接続され、フェムト秒光パルスは最大２５０Ｗまで増幅された。
【００３３】
増幅されたフェムト秒光パルスは光ファイバＡに入射されたが、接続損失などによって伝送中に光パワーが一部損なわれたためにその入射された正味のフェムト秒光パルスの最大で１２０Ｗであった。
【００３４】
光ファイバＡから出力されたフェムト秒光パルスのスペクトルを横河電機社製光スペクトラムアナライザＡＱ６３１７によって測定した。図４にスペクトルの測定結果を示す。また、その時間波形をアルネア社製オートコリレータＨＡＣ１５０によって測定した。
【００３５】
光ファイバＡから出力されたフェムト秒光パルスの１０ｄＢ波長範囲は１４９５〜１６１５ｎｍ、１０ｄＢ幅は１２０ｎｍであった。なお、光ファイバＡに入射したフェムト秒光パルスのスペクトル広がりは１０ｄＢ幅にして１３ｎｍであった。
また、光ファイバＡへ入射するフェムト秒光パルスと光ファイバＡから出力されたフェムト秒光パルスの時間波形に変化は見られず良質な赤外白色フェムト秒パルスを得ることができた。
また、光ファイバＡから出力されたフェムト秒光パルスにおいて全エネルギーの４５％がＣバンド内に存在していた（以下、出力されたフェムト秒光パルス中のＣバンド内の光のエネルギーの割合を波長変換効率という）。
【００３６】
励起光源の出力を下げると、光ファイバＡから出力されたフェムト秒パルスのスペクトルはその幅は狭くなるが、前記波長変換効率は増大する。
１０ｄＢ波長範囲がＣバンドよりも広くなるような条件下で波長変換効率が最大になる条件を探索したところ、光ファイバＡに入射するフェムト秒光パルスのピークパワーが５０Ｗのときに波長変換効率が最大の６１％になった。図４はこの条件でのスペクトルである。
表１は、光ファイバＡに入射するフェムト秒光パルスのピークパワー（単位：Ｗ）と波長変換効率（単位：％）の関係を示す。ピークパワーが８３〜５０Ｗでは１０ｄＢ波長範囲がＣバンドよりも広く、２５〜４２Ｗでは１０ｄＢ波長範囲はＣバンド内にとどまった。本実施例においてＣバンド内の光パワーが全光パワーの５０％以上である高効率な赤外白色フェムト秒パルス（スペクトル変化光）を生成できるピークパワーは５０〜６７Ｗであった。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
（実施例２）
本発明に係る数値計算を、Ｃバンドの中央付近である１５５０ｎｍの波長であるフェムト秒パルス光を入射した場合について以下に述べるようにして行った。
すなわち、スプリット・ステップ・フーリエ法を用いて、非線形光ファイバ内を伝播するパルス光の時間発展を記述する非線形シュレディンガー方程式の数値計算を行った。ここに非線形シュレディンガー方程式とは、Ｇ．Ｐ．アグラワール著  非線形ファイバー光学  原書第２版  吉岡書店発行に記載の式（２．３．３５）である。
図５に計算プログラムのフローチャートを示す。
【００３９】
ＧＶＤ＝−２５  ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、γ＝８００Ｗ−１ｋｍ−１、伝播損失は２ｄＢ／ｍ、入射パルスの中心波長は１５６０ｎｍ、ピークパワーは１２０Ｗの条件で計算した結果を実施例１の実測結果とともに図６に示すが、計算結果は実測結果をよく再現している。
【００４０】
中心波長１５５０ｎｍ、パルス幅５００ｆｓのフェムト秒光パルスを、長さが５０ｃｍ、γが８００Ｗ−１ｋｍ−１である光ファイバに入射したときの波長変換効率（Ｃバンドに含まれるエネルギーの割合）の計算結果を図７に示す。
ピークパワーが４０Ｗ以下のとき波長変換効率は５０％以上となる。ただし、２０Ｗ以下では１０ｄＢ波長範囲がＣバンド全域に至らない。したがって、本実施例において高効率な白色フェムト秒光パルスを生成する入射フェムト秒パルス光のピークパワーは２０Ｗ〜４０Ｗである。
【００４１】
（比較例）
ＧＶＤが−２８０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、γが１１００Ｗ−１ｋｍ−１である酸化ビスマス系ガラスを用意して、実施例１において良好な結果が得られた５０〜６７Ｗのピークパワーでスペクトル変化光を発生させたところ、１０ｄＢ波長範囲は１５３１〜１５８２ｎｍであり、Ｃバンドをカバーしなかった。また、スペクトル変化光のパルス幅は３ｐｓ以上に伸びたが、このようなパルス幅の伸びは高速光通信にとって好ましくない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
波長多重光通信、医療用観測機器（コヒーレントトモグラフィーなど）、超高速分光、赤外分光などの広帯域超短パルス光源に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明で用いられるホーリーファイバの横断面の概念図の一例である。
【図３】本発明で用いられるホーリーファイバの横断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真の一例である。
【図４】非線形光ファイバから出力されたフェムト秒光パルスのスペクトルを示す図である。
【図５】計算プログラムのフローチャートを示す図である。
【図６】非線形光ファイバから出力されたフェムト秒光パルスのスペクトルの計算結果と実測結果を示す図である。
【図７】非線形光ファイバから出力されたフェムト秒光パルスにおけるＣバンドに含まれるエネルギーの割合の計算結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０：エアクラッド型光ファイバ（ホーリーファイバ）
１１：空孔
１２：光伝送ガラス
１３：中空ガラスファイバ
１４：板状ガラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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