Shin-ichi TODOROKI

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Name
Shin-ichi TODOROKI
URL
http://fiberfuse.info/author/
Affiliation
National Institute for Materials Science
Job title
Senior researcher
Degree
Dr. Engineering(Kyoto University)
ORCID ID
0000-0003-3986-1900

Profile

The light spot in this photograph is a fiber fuse running along an optical fiber cable.
He is now involved in the research of damage to optical fibers induced by high power light propagation. (see his homepage for details)

Research Areas

 
 

Books etc

 
Shin-ichi Todoroki
Springer Japan   Jun 2014   ISBN:443154576X
Fiber Fuse Propagation Behavior
Shin-ichi Todoroki
2012   
Knowledge accumulated about fiber fuse propagation since 1988 is brieflysummarized. From a macroscopic viewpoint, the dissipative solitonconcept and an analogy with grassfire help us understand this strangephenomenon. The strong heat-induced abs...
光ファイバー
轟 眞市
2011   
1960年代末から始まった通信用光ファイバ開発競争がこの分野の技術革新の牽引役となった。光ファイバ用ガラス組成、光閉じ込め構造を作り込むための屈折率制御成分、および光機能を付与させる成分に関して利用されるレアメタルをまとめた。
Combinatorial study on new glasses
KONISHI, TOMOYA, SUEHARA, Shigeru, TODOROKI, Shin-ichi, INOUE, Satoru
2006   
The first step to developing new glasses is to determine a glass-forming region in a given multi-component system. The process is very simple but time-consuming for a lot of tests, limiting the total efficiency of research progress. Combinatorial ...
NA
轟 眞市
2005   
透明で成形性に優れ耐熱性のあるガラス材料は、光学材料と重用されてきた。高度な光機能性を付加するナノガラスを光デバイスに仕立てるには、既存の光導波路との良好な結合が必須である。ガラス製光導波路を概観した後、屈折率や熱膨張係数が異なるガラス材料間を光学的に結合させる際の留意点をまとめ、具体例を紹介する。

Academic & Professional Experience

 
Apr 2001
   
 
National Institute for Materials Science
 
Apr 1998
 - 
Mar 2001
National Institute for Research in Inorganic Materials
 
Apr 1993
 - 
Mar 1998
Nippon Telegraph and Telephone Corporation
 
 
 - 
Mar 1993
graduated with a PhD in engineering from Kyoto University
 

Awards & Honors

 
Jun 2016
Development and maintenance of membership-oriented web services, Superior Achievement Award, The Ceramic Society of Japan
 
Apr 2013
Development of SAMURAI researchers directory and its outreach activities, President Prize Award, National Institute for Materials Science
Winner: Masao Takaku & Shin-ichi TODOROKI
 
May 2002
Developpment of low scattering glasses for optical fibers, CerSJ/ACS Joint Ceramic Award, The Ceramic Society of Japan - The Australian Ceramics Society
Winner: Shin-ichi Todoroki
 
May 1999
Developpment of low scattering glasses for optical fibers, Young Scientists Award, The Ceramic Society of Japan
Winner: Shin-ichi Todoroki
 

Published Papers

 
Shin-ichi Todoroki
SCIENTIFIC REPORTS   6 25366-1-25366-6   May 2016   [Refereed]
The conditions required for a fiber fuse initiation in standard single-mode fibers were determined quantitatively, namely the power of a 1480 nm fiber laser and the arc discharge intensity provided by a fusion splicer for one second as an outer he...
プラスチック光ファイバヒューズ現象の観測
Mizuno Yosuke, Tanaka Hiroki, Nakamura Kentaro, Hayashi Neisei, TODOROKI, Shin-ichi
光アライアンス   27(5) 15-19   May 2016
光ファイバヒューズとは、高パワー光の入射による光ファイバの自発的な破壊現象である。最近、プラスチック光ファイバ中のヒューズ現象が初観測された。本稿では、その特異な性質―ガラス光ファイバよりも1〜2桁遅い伝搬速度や180倍低い閾値パワー密度など―を紹介するとともに、工学応用についても模索する。
Polymer fiber fuse characterization propagation possibilities
Mizuno Yosuke, Hayashi Neisei, Tanaka Hiroki, Nakamura Kentaro, TODOROKI, Shin-ichi
LASER FOCUS WORLD   51(3) 49-52   Mar 2015   [Refereed]
高分子系光ファイバにおいて発見されたファイバフューズ現象(局所加熱を契機として発生し、伝搬光を消費しながら連続的にファイバコアを破壊していく現象)について解説する。シリカガラス製通信用光ファイバにおいてこの現象は27年前に発見されていたが、それよりも3桁低い光入力で発生し、伝搬速度も2桁小さいことがわかった。よって移動する輝点において起こっている化学反応は、シリカガラス系とはまったく異なっていると言える。高分子系光ファイバを使ったアプリケーションにおいて、利用できる光強度の上限を制限する現...
Yosuke Mizuno, Neisei Hayashi, Hiroki Tanaka, Kentaro Nakamura, Shin-ichi Todoroki
SCIENTIFIC REPORTS   4 4800-1-4800-4   Apr 2014   [Refereed]
A fiber fuse phenomenon in polymer optical fibers (POFs) has recently been observed, and its unique properties such as slow propagation, low threshold power density, and the formation of a black oscillatory damage curve, have been reported. Howeve...
Yosuke Mizuno, Neisei Hayashi, Hiroki Tanaka, Kentaro Nakamura, Shin-ichi Todoroki
APPLIED PHYSICS LETTERS   104(4) 043302-1-043302-4   Jan 2014   [Refereed]
Although high-transmission-capacity optical fibers are in demand, the problem of the fiber fuse phenomenon needs to be resolved to prevent the destruction of fibers. As polymer optical fibers become more prevalent, clarifying their fuse properties...
Fiber fuse has blinded reseachers so far
TODOROKI, Shin-ichi
電子情報通信学会誌   96(6) 441-443   Jun 2013
先入観の呪縛から逃れたとき、今までより広い視野をもつことができる。光ファイバを壊しながら進むプラズマが残すある損傷形状は、その生成メカニズムが謎のままであった。筆者がそのからくりに気づくためには、今までもそこに存在していたのに見えていなかった、ガラス融液の働きに気づく必要があった。この知見は高強度光を使う応用技術にとって、プラズマ発生を避ける上で有用である。
Modes and threshold power of fiber fuse propagation
TODOROKI, Shin-ichi
電子情報通信学会論文誌 B 通信   J96-B(3) 243-248   Mar 2013   [Refereed]
【招待論文】通信用光ファイバ(SMFおよびNZ-DSF)におけるファイバフューズの伝搬速度と損傷形状の供給光強度依存性に基き、その伝搬モードを次の三種類に分類した。供給光強度が小さくなる順に、コア領域に閉じ込められたプラズマがファイバ軸方向に長く広がって伝搬する円筒状モード、その広がりが前者より狭い単峰状モード、および半径方向の広がりが前二者よりも小さい不安定モードである。ファイバフューズの損傷形状としてよく知られた弾丸形状の周期的空孔列は円筒状モードで現れ、単峰状モードでは空孔列が不連続...
Visualization service of research papers
TODOROKI, Shin-ichi
MATERIALS INTEGRATION(マテリアルインテグレーション)   26(2) 61-63   Feb 2013
21世紀に入って急速に普及した電子ジャーナルは、文献の入手を簡単にしたが、パソコン内のPDFファイルの整理という難題をもたらした。その簡単な解決策を提供したフリーソフトウエアの文献管理ソフトMendeleyは、急速にユーザー数を増やしているが、そのこと自体が別の価値を生んでいる。ひとつひとつの論文ごとに、どのような属性の読者がついたかが公開されているのである。これは、次世代の論文評価指標であるAltmetricsのひとつとして注目されている。
Shin-ichi TODOROKI
情報管理   55(2) 79-86   May 2012   [Refereed]
研究成果著作物のセルフアーカイビングが、専門分野を越えて幅広い読者を対象とするアウトリーチ活動として機能した例を紹介する。所属機関のリポジトリで公開した2つの英文原著論文の著者最終稿のダウンロード数が、出版してから3年経つにも関わらず、それに続く3年間で約1500に達した。どちらも掲載雑誌を購読していない読者からのものと考えられ、研究従事者に広く興味を引きやすい内容を有していたことや、実験ビデオ映像をYouTubeで公開して文献に誘導したことが効を奏したと思われる。機関リポジトリの登録文書...
Fiber fuse: sleeping devil for optical communication
TODOROKI, Shin-ichi
オプトロニクス   31(4) 195-200   Apr 2012
光通信技術の原点たるシリカガラス系光ファイバの低損失化は、銅線中の電気信号の減衰を克服することが原動力であった。あれから40年以上経過した現在、光信号がガラスを発熱させる現象が、今後の光通信技術の発展に陰を落としている。ファイバフューズと呼ばれる現象で、一旦発生すると光ファイバを長距離に渡って破壊し続けることから、それが持続しうる条件まで光を注入する場合には、細心の注意を払った運用が不可欠となる。本稿では、この現象が発生・持続する条件を概観した上で、その対策として考えられていることをまとめる。

Misc

 
Yosuke Mizuno, Heeyoung Lee, Neisei Hayashi, Kentaro Nakamura, Shin-ichi Todoroki
SPIE Digital Library      Apr 2017
We review the unique properties of a so-called optical fiber fuse phenomenon in plastic optical fibers (POFs), including its slow propagation velocity (1–2 orders of magnitude slower than that in silica fibers) and threshold power density (1...
Smart photonic coating for civil engineering field: for a future inspection technology on concrete bridge
FUDOUZI, Hiroshi, TSUCHIYA, Koichi, TODOROKI, Shin-ichi, Hyakutake, NItta, NIshizaki, Tanaka, Ohya
Proceedings of SPIE   1016820-1-1016820-6   Apr 2017   [Refereed]
We apply opal photonic crystal film to detect cracks on concrete infrastructures. High quality opal photonic crystal films were coated on black color PET sheet with A3 size. The opal film sheet was cut and adhered to concrete or mortar test pieces...
Shin-ichi Todoroki
Optics InfoBase Conference Papers      Mar 2015   [Refereed]
At least 5.5 W of light (1480 nm) was needed to initiate a fiber fuse inan SMF-28e+ fiber in a static condition where the fiber end is placed ona highly Co-doped borosilicate glass surface for five seconds. Theminimum initiation power, P_init, de...
Understanding the propagation mechanism of plastic optical fiber fuse
Mizuno Yosuke, Hayashi Neisei, Tanaka Hiroki, Nakamura Kentaro, TODOROKI, Shin-ichi
Proceedings of OECC/ACOFT 2014   670-672   Jul 2014   [Refereed]
The mechanism of ultra-slow fiber-fuse propagation (~0.02 m/s) in plastic optical fibers is analyzed. The bright spot is proved to be not a plasma but an optical discharge, the temperature of which is ~3600 K.
Yosuke Mizuno, Neisei Hayashi, Hiroki Tanaka, Kentaro Nakamura, Shin-ichi Todoroki
Proc. of SPIE      Jun 2014   [Refereed]
Recently, distributed strain/temperature measurement based on Brillouin scattering in polymer optical fibers (POFs) has been successfully demonstrated, but its signal-to-noise ratio is not yet sufficient. One approach to overcome this issue is to ...

Conference Activities & Talks

 
モアレ縞からコンクリートひび割れを算出する計測システム
Tsuyoshi Hyakutake, KISHIMOTO, Satoshi, Hiroyuki Hitta, TODOROKI, Shin-ichi
土木学会平成30年度全国大会第73回年次学術講演会   29 Aug 2018   
コンクリート構造物に生成するひびの幅をモアレ縞ののずれにより計測する手法およびシステムを開発した。コンクリートのような脆性材料はひびのみがモアレ縞に影響を及ぼすためモアレ縞のずれによりひび幅を計測することができる。本講演では計測システムの原理と本書法の実用例についてのべる。
ファイバ内のプラズマ現象―ファイバーヒューズ―
TODOROKI, Shin-ichi
光材料・応用技術研究会 第3回研究会   10 Nov 2017   
ファイバフューズとは、数ワットの光を伝搬する光ファイバが局所的に加熱されると、数千度の熱散逸ソリトンを生成してコア領域を破壊しながら光源に向かって移動する現象である。反応領域が毎秒1メートルで動き回るので、その現象の本質を捉えることが困難であるなか、講演者は発生したファイバフューズが外部条件の変化でどう振る舞いを変えるかを、損傷形状の解析から明らかにしてきた。約13年の研究を経て分かってきたことを解説する。
オパール薄膜を用いた構造物のひび割れ可視化技術
Hyakutake Tsuyoshi, Nitta Hiroyuki, FUDOUZI, Hiroshi, TODOROKI, Shin-ichi
第32回日本道路会議   31 Oct 2017   
橋梁やトンネルなどの道路構造物の老朽化の進行に対応するため、低コストで信頼性が高い劣化診断技術の開発が求められており、構造物に生じるひずみやひび割れを視覚化するための技術を開発してきた。本発表では、ひび割れ補修などによって表面が被覆されたコンクリート構造物において、目視困難となったコンクリートの再劣化をオパール薄膜を利用して可視化できるかを検討した。可視化においては、より判別が容易になる画像処理ソフトの適用性の検討も行い、さらにオパール薄膜の耐久性向上のための検討も行った。
ひずみやひび割れを視覚化するシート材料を用いた計測システムの検討
Hyakutake Tsuyoshi, NIshizaki ITaru, Nitta Hiroyuki, FUDOUZI, Hiroshi, TODOROKI, Shin-ichi, TANAKA Yoshikazu
平成29年度全国大会 第72回年次学術講演会   11 Sep 2017   
オパール薄膜を利用することにより、誰にでも簡便に構造物の劣化兆候が察知でき、容易にあるいは自動的に専門家や自治体に報せるようシステム化することができれば、日常的なインフラ点検法として広い活用が期待できる。オパール薄膜の特長であるひずみによる色の変化の高い感度を活かしながら、構造物の点検を簡素化する方法として、スマートフォンを用いた計測方法を検討した。イメージングアプリ(名称Hizmiel Android、iOS など各種OS で開発中)は、健常部の色を任意に設定し、それ以外の色を透明化でき...
なぜ研究者個人が頼まれもしないのに研究データにdoiを振りたいのか
TODOROKI, Shin-ichi
「研究データ利活用協議会」公開キックオフミーティング   25 Jul 2016   
オープンサイエンスの世界的な動きの一つに、論文発表内容に関連した未発表データのリポジトリへの登録・公開がある。研究データにDOIを振ることができれば、研究者個人レベルでの公開でも外部から発見される道が開かれ、将来の研究のタネを次の世代に引き継ぐことができる。