有機ポリマーを用いたマイクロEOプローブ

使用有机聚合物的微型 EO 探针

• 批准号: 09241206
• 负责人: 伊藤 雅英
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09241206/
• 关键词: 有機非線形; 近接場光学; 電気光学効果; DR1; MNA; PMPD; マイクロ加工

EOプローブは非接触で回線からの漏れ電界を電気光学効果を介して光学的に測定するものである.現在のプローブは無機の非線形単結晶を用いていて,サブミリの分解能であり,感度も十分ではない.有機ポリマーや結晶は,分子構造の設計の自由度の多さから,無機結晶と比較して10-100倍の電気光学効果が期待されている.また,製作も容易で,加工も可能である.本年度取り扱った材料は,PMMA(poly-methyl metacrylate: (C_5H_8O_2) _n)中に非線型色素であるDR-1(dispersive red 1(3wt%))を拡散したもの,側鎖型ポリマーであるPMPD(cromophre(DR1)liading level 78%),および,MNA(2-methyl 4-nitroaniline)単結晶の3種である.ポリマー材料は基板にスピンコートした後ガラス転移点温度以上に加熱しながら電界をかけポーリングを行い配向をそろえた.一方結晶は単結晶化のためにゾーンメルト法を用いた.非線形定数の測定を測定した結果側鎖ポリマーおよび有機結晶は60〜70pm/Vであることがわかった.プローブは誘電体ミラーは入射光に共振するように設計されている.直線偏光を入射した場合膜の光路長はnλ/2のとき光は膜内に閉じ込められ外側はエバッネセントモードとなる.屈折率が変化し,共振条件がくずれるとエバネッセント波は伝播光として放出される.MNAは結晶であるのでポーリングの必要がなく非線形定数も大きい.これを石英ガラス細管に充填し再結晶化することによりファイバー型のマイクロプロープの製作を行なった.また,PMMA(DR-1)に電子ビームを照射することにより色素を分解することができる.これにより波長以下の構造を持つ機能的なプローブを作成すること可能となった.現在0.2μmの線幅で加工を行っている.

EO non-contact loop leakage electrical field dielectric optical effect dielectric optical measurement Now, the inorganic non-linear crystal is used in the middle of the process, and the decomposition energy of the crystal is very high. Organic crystals have more freedom in the design of molecular structure than inorganic crystals, which are expected to have 10-100 times more electric-optical effects. It is easy to make, but possible to process. This year,PMMA(poly-methyl methacrylate: (C_5H_8O_2) _n) is a non-linear pigment, DR-1(dispersive red 1(3wt%)), PMPD(cromophre(DR1) lying level 78%),MNA(2-methyl 4-nitroaniline), and three kinds of crystals are selected. The material is heated above the temperature of the substrate. A method of crystallization is used in the crystallization process. Non-linear determination of the number of results of the side lock is 60 ~ 70pm/V The resonance of incident light is designed to be induced by the electric field. When linearly polarized light is incident, the optical path length of the film is nλ/2. The refractive index is changed, and the resonance condition is changed. The MNA crystal is changed, and the resonance condition is changed. The quartz tube filling and recrystallization process PMMA(DR-1) electron beam The structure below the wavelength is capable of maintaining the function of the wavelength. Now 0.2μm line width is processed.

项目成果

K.Harada, K.Munakata, M.Itou, N.Yoshikawa, T.Yatagai: "Spafiad light modulators with polymoric thin film Fabry Perotetatons" Trends in Optics and Photonics. 14. 127 (1997)

K.Harada、K.Munakata、M.Itou、N.Yoshikawa、T.Yatagai：“具有聚合薄膜 Fabry Perotetatons 的 Spafiad 光调制器”光学和光子学趋势。

K.Harada, M.Itou, H.Musturu et.al.: "Micro fabrication of electro-opic al structures in polymer films" Trends in Optic and Photonics. 14. 132 (1997)

K.Harada、M.Itou、H.Musturu 等人：“聚合物薄膜中电光结构的微制造”光学和光子学趋势。