非線形光学効果を用いた有機ゾル・ゲル光変調デバイスに関する研究

利用非线性光学效应的有机溶胶-凝胶光调制器件研究

• 批准号: 09222201
• 负责人: 森田 隆二
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hokkaido 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: 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-09222201/
• 关键词: 有機非線形光学材料; J会合体; 電場変調分光; クラマ-ス・クロニヒ変換; パルス圧縮; 非線形屈折率効果; 有限応答; 光ファイバー

本研究は、大きな非線形性を持つ有機材料の利点を生かしつつ、機械的なもろさを克服することのできる可能性のある有機・無機ゾル・ゲル薄膜を用いて非線形光学効果を利用した光変調デバイスを開発することである。そこで、本年度は、有機材料としてシアニン色素S120のLB膜に注目し、1.シアニン色素(S120)LB膜の電場変調吸収測定、2.シアニン色素(S120)LB膜の3次非線形感受率χ^<(3)>の波長分散の決定を行った。また、CS_2の負の時間応答非線形屈折率効果に着目し、3.CS_2液体ファイバーを用いた新規フェムト秒パルス圧縮法の提案を行った。・1.シアニン色素S120のLB膜を作製し、これらの電場変調吸収測定を行った。測定された電場変調スペクトルは、J会合することによる線形吸収ピーク(J-バンド)に対応した鋭い形状を有すること、また、形状が線形吸収スペクトルのエネルギー2階微分係数とほぼ相似であり、非線形性発現メカニズムは、Frenkel型excitonが寄与する1次のシュタルク効果(基底状態と励起状態の永久双極子モーメントの差で表される)により説明されることを明らかにした。・2.測定された電場変調吸収スペクトルとクラマ-ス・クロニヒ変換を用いた技法により、シアニン色素LB膜ののχ^<(3)>の波長分散を450-700nmにおいて決定した。この結果、シアニン色素LB膜は、共鳴域では|χ^<(3)>|=2.8×10^<-10>esu,非共鳴域においては|χ^<(3)>|=2.4×10^<-12>esuと大きな値を持つことが明らかとなり、高効率光変調デバイスへの応用が期待される。・3.正常分散域において負の時間応答非線形屈折率効果を用いたCS_2液体ファイバーによる新規フェムト秒光パルス圧縮法を提案し、その有用性を計算機実験により明らかにした。この方法は、従来の石英ファイバーを用いた圧縮法と同程度の圧縮効率を有し、かつ、外部位相補償を必要としないという利点を持つ。

In this study, the advantages of organic materials with large non-linear optical properties were investigated, and the mechanical properties were overcome. The possibility of using organic and inorganic thin films with non-linear optical properties was discussed. This year, we focused on the LB film of organic materials and pigment S120, 1. the measurement of electric field modulation absorption of LB film of pigment S120, 2. the determination of wavelength dispersion of LB film of pigment S120. CS_2 and its negative time response non-linear refractive index effect are discussed. CS_2 liquid crystal is used in the new method of reducing the pressure of the liquid crystal. 1. Preparation of LB film of pigment S120, measurement of electric field modulation and absorption Determination of the electric field is based on the linear absorption coefficient (J-D), the shape of the linear absorption coefficient (J-D), and the second order differential coefficient (J-D). Frenkel type exciton has the effect of first order excitation (difference between base state and excitation state). 2. The wavelength dispersion of the dye LB film was determined by the technique of electric field modulation and absorption. The wavelength dispersion was determined from 450 nm to 700nm. The result of this is that the pigment LB film is not in the resonance domain.| χ^&lt;(3)&gt;|=2.8×10^<-10>esu, non-resonant domain| χ^&lt;(3)&gt;|=2.4×10^<-12>esu 3. Normal dispersion domain, negative time response, non-linear refractive index effect, application, CS_2 liquid crystal, new method, second optical compression method, proposal, and usefulness of computer implementation This method is based on the pressure reduction method, the pressure reduction efficiency of the same degree, and the necessary compensation of the external part.

项目成果

Y.Sato, R.Morita et al.: "Femtosecond Optical Pulse Compressor Using CS_2 Liquid-Core Fiber with Negative Delayed Nonlinear Response" Jpn.J.Appl.Phys.36-11. 6768-6774 (1997)

Y.Sato、R.Morita 等人：“使用具有负延迟非线性响应的 CS_2 液芯光纤的飞秒光脉冲压缩器”Jpn.J.Appl.Phys.36-11。

Y.Sato, R.Morita et al.: "Ultrafast Dynamic Behaviors of Different Nonlinear Refractive Index Components in CS_2 Using a Femtosecond Interferometer" Jpn.J.Appl.Phys.36-4A. 2109-2115 (1997)

Y.Sato、R.Morita 等人：“使用飞秒干涉仪对 CS_2 中不同非线性折射率分量的超快动态行为”Jpn.J.Appl.Phys.36-4A。