紫外光ポーリングによるX^<(2)>周期構造の形成と新機能デバイスの研究

紫外光极化X^<(2)>周期结构的形成及新型功能器件研究

• 批准号: 09750064
• 负责人: 藤原 巧
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Toyota Technological Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750064/
• 关键词: ガラス材料; フォトニクス; 2次光非線形性; 光集積回路; ガラス; フォトニクス材料; 紫外光ポーリング; 欠陥生成

1 紫外光ポーリングによりガラスに発現する2次光非線形性の起源究明・紫外光ポーリングにより、Ge添加SiO_2ガラスにある種の規則化構造が誘起されることを、X線回折法や透過電子顕微鏡観察、さらにはラマン分光法などの手法を用いて発見した。(豊田中央研究所、ミクロ解析研究室 広瀬室長、妹尾研究員らとの共同研究による)・紫外光ポーリングにより発現する2次光非線形性の大きさが、熱ポーリングなど従来法に比べて約1桁以上増大すること、また単一指数関数型の緩和挙動を示すことは、上述の規則化構造に起因することを明らかにした。・第三高調波発生(THG)の測定から、紫外光ポーリングにより3次の光非線形性(χ^<(3)>)が約15倍に増大することを見出した。・以上の結果は、2次光非線形性の発現及び緩和が空間電場モデル(χ^<(2)>=3E_<sc>χ^<(3)>)により説明出来ることを強く示唆しており、機構解明に決定的となる実験事実を明らかにしつつある。2光集積回路用の薄膜ガラスの2次光非線形性・フォトニクス分野において必須となる光集積回路として用いられる薄膜光導波路の基盤研究について、スパッタ法により精製したガラス薄膜に紫外光ポーリングを行ない2次光非線形性の発現を確認した。・ガラス薄膜のGe濃度やスパッタ中のAr/O_2のガス流量比、さらには成膜後の熱処理条件などについて、最大の2次光非線形性を得るための最適化を行なっている。現時点で得られた最も大きな値は、d=12.5pm/V(パルク:d=5.1pm/V)である。

1. Study on the origin of the second order optical nonlinearity discovered by UV light scattering, Ge addition SiO_2 scattering, etc. (Joint research conducted by Dr. Hiroshi and Dr. Meio, Toda Central Research Institute, Japan) Ultraviolet light emission detection, second order optical nonlinearity, thermal emission detection, exponential correlation type relaxation detection, and the causes of the above regularized structures. The measurement of the third high-wavelength emission (THG), ultraviolet light emission, third-order optical nonlinearity (χ^<(3)>) increased by about 15 times. The above results are explained by the occurrence and relaxation of second-order optical nonlinearity in space electric field (χ^&lt;(2)&gt;=3E_<sc>χ^&lt;(3)&gt;). 2. Thin film for optical concentrator circuit: the development of the second order optical nonlinearity is confirmed in the study of the substrate of thin film optical waveguide for optical concentrator circuit and optical concentrator circuit. The Ge concentration of thin films varies from Ar/O_2 flux ratio to the heat treatment conditions after film formation, and the maximum second-order optical nonlinearity is obtained. The current point

项目成果

T.Fujiwara et al.: "Study on defect formation in GeO_2-SiO_2 glass by UV-excited poling" Jpn.J.Appl.Phys.(in press). (1998)

T.Fujiwara 等人：“通过 UV 激发极化对 GeO_2-SiO_2 玻璃中缺陷形成的研究”Jpn.J.Appl.Phys.（印刷中）。

T.Fujiwara et al.: "Second-order nonlinearity and structural change in UV-poled glass." Proc. SPIE on Doped Fiber Devices II. 3542. 94-101 (1998)

T.Fujiwara 等人：“紫外偏振玻璃的二阶非线性和结构变化。”

藤原巧 他: "ガラスにおける大きな2次光非線形性" オプトロニクス社(分担執筆), 497 (1997)

Takumi Fujiwara 等人：“玻璃中的大二阶光学非线性” Optronics（撰稿人），497 (1997)

M.Ohama, T.Fujiwara et al.: "Decay of ultraviolet-induced optical absorption in Ge-doped SiO_2 glass" Appl.Phys.Lett.73. 1481-1483 (1998)

M.Ohama、T.Fujiwara 等人：“Ge 掺杂 SiO_2 玻璃中紫外线引起的光学吸收的衰减”Appl.Phys.Lett.73。

M.Takahashi, T.Fujiwara et al.: "Therrnal equilibrium of Ge-related defects in GeO_2-SiO_2 glass" Appl.Phys.Lett.(in press). (1998)

M.Takahashi、T.Fujiwara 等人：“GeO_2-SiO_2 玻璃中与 Ge 相关的缺陷的热平衡”Appl.Phys.Lett.（印刷中）。