有機イオン塩光学結晶を用いた機能性光エレクトロニクスデバイスの研究

有机离子盐光学晶体功能光电器件研究

• 批准号: 08236204
• 负责人: 伊藤 弘昌
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08236204/
• 关键词: 有機非線形光学材料; 電気光学効果; 結晶成長; ミリ波

有機DAST (4'-dimenthylamino-N-methyl-4-stilbazolium tosylate)結晶は大きな電気光学定数を有すると共に誘電率が小さいために,50GHz以上の超高速光変調に有利である。本研究では,徐冷法により育成したDAST結晶の電気光学特性の評価と,その新しい応用として60GHzミリ波の空間電界の検出を行った。1)DAST結晶の大型化とその電気光学特性本研究ではメタノールを溶媒とした徐冷法によりDAST結晶成長を行った結果,最大14x14x2mmの大型平板単結晶を得ることができた.成長した平板結晶はc軸にほぼ垂直であり,結晶面内にaおよびb軸を含み,吸収端はa軸に平行な偏光では720nm (b軸偏光では650nm)であった。育成したDAST結晶の表面に蒸着したギャップ長1mmのAlの平板電極を通じて電圧を印加して,波長780〜1064nmの範囲における光変調度からポッケルス定数を求めた結果,780nmにおいてr_<11>=75pm/VでありほぼLiNbO_3の2.6倍大きなポッケルス定数を有していることを確認した.2. DAST結晶を用いた60GHzミリ波の放射電界強度のセンシング本研究では,育成したDAST結晶を用いて60GHzミリ波の放射電界のセンシング実験を行った。60GHzミリ波源は出力80mWのGunnダイオードを用い,長さ40mmのテフロンの誘電体アンテナからミリ波をDAST結晶に照射した。実験では波長780nmのLDを光源に用い,反射型光学系により検出するためにDAST結晶(5x5x0.4mm)の片側には誘電体HRミラーを蒸着し,ミリ波電界により生ずる直交偏波成分を検出した結果,ミリ波の検出感度として0.5μV/mWが得られた。また,60GHzを放射するアンテナを横方向にスキャンすることにより光学的にミリ波の放射電界強度の測定を行った結果,拡がり角が28度であり従来の電気的方法により得られている指向性のデータとほぼ一致することを確認した。本方法は測定電磁界に擾乱を与えることなく放射電界をセンシングできる点が大きな特長である。

Organic DAST (4'-dimthylamino-N-methyl-4-stilbazolium tosylate) crystals have high electrical and optical properties, low total inductivity, and favorable ultra-high speed optical modulation above 50GHz. In this study, the electrical and optical properties of DAST crystals were evaluated by using the cooling method, and the spatial electrical properties of DAST crystals were evaluated by using the new method. 1) Electro-optical properties of DAST crystals grown in large size. In this study, DAST crystals grown in large size plates with a maximum size of 14 x 14 x 2 mm were obtained. Growth plate crystal is perpendicular to c-axis, crystal plane is parallel to a-axis, absorption end is parallel to a-axis, polarization is 720nm (b-axis polarization is 650nm) The surface of DAST crystal was evaporated and the length of Al plate electrode was 1 mm. The current was increased. The wavelength was 780 ~ 1064nm. The wavelength was 780nm. The wavelength <11>was 75pm/V. The wavelength was 2.6 times larger than that of LiNbO_3. DAST crystal application 60 GHz radio emission spectrum intensity study A 60GHz microstrip source with an output of 80mW is used, and a 40-mm-long microstrip antenna is irradiated by the DAST crystal. In the case of LD light source with wavelength of 780nm, the reflection optical system detects the polarization component of DAST crystal (5x5x0.4mm) and the polarization component of DAST crystal (5x5x0.4mm). As a result, the detection sensitivity of DAST crystal (5x5x0.4mm) is 0.5μV/mW. The results of the measurement of the intensity of the emission spectrum of the optical wave at 60GHz were confirmed by the method of measuring the directivity of the emission spectrum at an angle of 28 degrees. This method is used to measure the electromagnetic disturbance and the radiation field.

项目成果

T. Taniuchi: "60GHz millimeter wave detection by electro-optic effect of DAST crystal" International Conference on Organic Nonlinear Optics, P-55. 1. 188-189 (1996)

T. Taniuchi：“通过 DAST 晶体的电光效应进行 60GHz 毫米波检测”有机非线性光学国际会议，P-55。

真塩尚哉: "DAST結晶を用いた60GHzミリ波の空間電界強度測定" 平成9年第44回応用物理関係連合大会,29pNG/III-18. 3. (1997)

Naoya Mashio：“使用 DAST 晶体测量 60GHz 毫米波空间电场强度”，第 44 届应用物理协会会议，1997 年，29pNG/III-18。（1997 年）

谷内,哲夫: "ミリ波のDAST結晶による光学的検出" 電子情報通信学会光波マイクロ波相互作用研究会,OMI96-3. 96・3. 13-16 (1996)

Tetsuo Taniuchi：“使用 DAST 晶体进行毫米波的光学检测”电子、信息和通信工程师研究所，光波和微波相互作用研究小组，OMI96-3.13-16 (1996)。

谷内,哲夫: "DAST結晶を用いた60GHzミリ波の光学的検出" 平成8年第57回応用物理学会学術講演会,8a-SE-5. 3. 1007- (1996)

Tetsuo Taniuchi：“使用 DAST 晶体进行 60GHz 毫米波的光学检测”，日本应用物理学会第 57 届年会，1996 年，8a-SE-5。1007-（1996）。

T. Taniuchi: "60GHz radiation detection using electro-optic effect of DAST crystal" International Topical Meeting on Microwave Photonics, TH4-7. 1. 317-320 (1996)

T. Taniuchi：“利用 DAST 晶体电光效应进行 60GHz 辐射检测”国际微波光子学专题会议，TH4-7。