生物ナノ構造の精密転写による新規ナノ光学デバイスの製作

通过生物纳米结构的精密转移制造新型纳米光学器件

• 批准号: 16656104
• 负责人: 杉原 興浩
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656104/
• 关键词: ソフトリソグラフィ; ポリシアヌレート; 光導波路; フッ素化; スタンパ; シアナートエステル; 無体積変化; マイクロトランスファモールディング

本研究では、重合の際に体積変化を生じないような新規透明高分子を開発し、ソフトリソグラフィ法によって生物が有するナノメートル構造を精密パターン転写することにより、新規な光デバイス作製分野に利用できるような基盤技術を開発することを目的とする。成形加工等において体積変化を生じさせないような、新規レプリカ高分子を用いる。シアナートエステルは3量化反応により重合し、重合が進むにつれて体積収縮→体積膨張するという特性を有する樹脂であり、予め部分重合させたシアナートエステル樹脂をソフトリソグラフィに用い、重合過程で膨張と収縮がキャンセルされ、重合後に体積変化がゼロとなる特長を有する樹脂を実現することができる。昨年度は、シアナート樹脂モノマーを合成・熱硬化させることにより、樹脂材料としての特性を評価し、本樹脂は重合により200℃以上の耐熱性を有するため、実際のデバイス応用にも向いていることを見いだした。本年度はさらに透明性を高めるため、シアナート樹脂のC-H結合の一部をC-F結合に置換したフッ素化シアナート樹脂を用いてポリシアヌレートを合成した。また、ソフトリソグラフィ技術の一種であるマイクロトランスファモールディングを用いて、パターン作製を行った。転写評価の基礎実験として、光導波路パターンをオリジナルマスタとし、それにナノ形成用に調整したシリコーン樹脂をコートして樹脂にパターンを転写したものをスタンパとする。スタンパを用いて光硬化性樹脂に光重合させながらスタンパパターンを転写することにより、光導波路のレプリカを簡便に作製することが出来た。本研究で得られた材料およびレプリカ作製法の成果は、今後のナノ光学デバイスへ作製への応用に展開できる。

This study aims to develop a new method for the development of transparent polymers, a new method for the development of biological structures, and a new method for the development of substrate technology. Forming process, etc. Volume change, production, new regulation, polymer application The resin has the characteristics of volume contraction and volume expansion during the process of overlap and partial overlap. The resin has the characteristics of volume expansion and volume contraction during the process of overlap and volume expansion after overlap. In the past year, the resin material was synthesized and thermally cured. The resin material was evaluated and the heat resistance of the resin was higher than 200℃. This year, the transparency of the resin is high, and part of the resin is C-F. A kind of technology of soft food is used to make soft food. The basic structure of the optical waveguide is composed of two parts: one part is composed of two parts, the other part is composed of two parts. The light curing resin is used for the light combination, and the light guide is easy to manufacture. This research has obtained the results of the preparation method of the optical fiber, and the development of the application of the optical fiber in the future

项目成果

Low Insertion Loss Polymer Optical Waveguides Fabricated by Replication Process (invited)

复制工艺制备的低插入损耗聚合物光波导（特邀）

• 发表时间: 2005
• 期刊: The 5th Int'l Symposium on Advanced Organic Photonics / Microoptical Systems 3 (ISAOP-5 / mOS-3)
• 作者: 小林大祐;山本博資;小川朋宏;E.Sano;杉原興浩;T.Matsui 他;O.Sugihara 他
• 通讯作者: O.Sugihara 他

Fabrication of polymeric optical waveguides toward low insertion loss

聚合物光波导的制造以实现低插入损耗

• 发表时间: 2004
• 期刊: ATFO 2004 (Invited)
• 作者: P.Jayavel;T.Kita;O.Wada;Y.Nakata;T.Akiyama;H.Ebe;M.Sugawara;J.Tatebayashi;Y.Arakawa;S.Yasuda;杉原興浩;O.Sugihara;O.Sugihara;O.Sugihara;O.Sugihara;O.Sugihara;O.Sugihara;O.Sugihara
• 通讯作者: O.Sugihara

Fabrication of High-Resolution Periodical Structure in Photoresist Polymers Using Laser Interference Technique

• DOI: 10.1143/jjap.43.2370
• 发表时间: 2004-04
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: S. Shibata;Y. Che;O. Sugihara;N. Okamoto;T. Kaino

Simple process for fabricating a monolithic polymer optical waveguide.

• DOI: 10.1364/ol.30.000970
• 发表时间: 2005-05
• 期刊: Optics letters
• 影响因子: 3.6
• 作者: T. Matsui;K. Komatsu;O. Sugihara;T. Kaino

A Novel Serially Grafted Polymer Optical Waveguide

一种新型串行接枝聚合物光波导

• 发表时间: 2005
• 期刊: Nonlinear Opt., Quantum Opt 34
• 作者: 小林大祐;山本博資;小川朋宏;E.Sano;杉原興浩;T.Matsui 他
• 通讯作者: T.Matsui 他