人工知能、ビッグデータ、クラウドコンピューティング、モノのインターネット、モバイル電子機器の発展に伴い、従来の希土類イオンを掺杂した単芯単モード光ファイバー増幅器を搭載した光通信システムの伝送容量は徐々にシャノン限界に近づいており、光通信システムの伝送容量を拡大するために新しい材料システムの開発が求められている。希土類イオンと比較して、量子ドットは広い発光帯域と調整可能な発光波長特性を持ち、量子ドットの発光特性は様々な化学的方法で制御可能である。量子ドット光増幅器は広帯域光増幅特性を示し、学術界と産業界の広範な関心を集めている。本稿では、化学合成したPbS/CdS核シェル量子ドットと低損失ポリマーを統合し、量子ドット掺杂光ファイバー増幅器を実現することで、近赤外通信波長帯において調整可能な波長および広帯域光増幅特性を達成することを提案する。論文では、硬化したポリマーファイバー心線の連続性に影響を与える要因と影響メカニズムを研究し、硬化前の接着剤前駆体の液面付加圧力、硬化収縮応力、ポリマー前駆体と光ファイバー内面との摩擦力の低減、真空引きによる牽引力の向上を提案し、連続した光ファイバーを得た。これに基づき、熱硬化性ポリジメチルシロキサン（PDMS）および光硬化性NOA61、NOA85硬化接着剤を用いた心線連続光ファイバーを作成し、量子ドット光ファイバーは1530〜1630 nm帯域で100 nm以上の利得帯域幅と最大6.5 dBの最大利得を達成した。本研究成果は量子ドット光ファイバー素子および広帯域光通信技術の発展を促進する。

量子ドット;ポリマー光ファイバー;ブロードバンド光ファイバー増幅器