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3次の非線形性を用いた有機非線形光制御デバイス

利用三阶非线性的有机非线性光控器件

基本信息

批准号：
09222215
负责人：
村田博司
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka 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

项目摘要

本研究では、有機非線形光学材料の持つ3次非線形性を活用することを目指して、デバイス応用の観点から、光波マニピュレーション技術を追求した。3次の非線形光学効果を利用すると、「自己保持型の光スイッチ」や「光双安定デバイス」などのように、2次の非線形光学効果や他種の(電気、音響、磁気光学効果などの)非線形光学効果では得ることが困難である。さまざまな、特徴ある、有用な機能を持つ光デバイスを実現できる可能性がある。これまでの研究成果を基に、有機材料を使用するのに適したデバイス構造の考究、さらにデバイスの試作、動作実験により、3次の非線形光制御デバイスを構成する上での有機材料の重要性を明らかにすることを目的として研究を行った。京都女子大学・松岡賢教授により分与されたキノン系色素材料を評価の対象として、研究を進めた。本年度は、以下のような成果が得られた。●デバイス構成法:昨年度までの研究により、良好な非線形光学特性が得られることを確認している有機色素薄膜を用いて、部分的に非線形性を持つ光導波回路を実現するための、具体的なデバイス構成法、および期待される機能・特性を考究した。●デバイス作成法:有機色素薄膜光導波路の導波特性の改良を試みた。色素薄膜蒸着の時の条件を改良することで、低損失な非線形導波路が得られること、さらに色素微結晶の配向方向を制御できることがわかった。●試作・動作実験:試作した低損失色素薄膜装荷チャネル光導波路の非線形光学特性を測定した。ピコ秒パルスレーザとストリークカメラを用いた実験により、高速(応答時間10ps以下)かつ大きな(光誘起位相変化量2π以上)3次非線形性を確認した。また、光波の偏光状態によって非線形特性が大きく異なることを見出した。これらにより、超高速光-光制御デバイス実現の見通しが得られ、有機非線形デバイスの研究をさらに発展させるための基礎を固めることができた。

In this study, we aim to explore the application of third-order nonlinearity in organic nonlinear optical materials. The third order nonlinear optical effect is difficult to use,"self-retaining optical effect","optical bistable effect", and the second order nonlinear optical effect is difficult to obtain. The probability of the occurrence of this feature, feature, and useful function is very high. The research results are based on the study of the importance of organic materials in the application of organic materials, such as the study of their structure, the trial operation of organic materials, the operation of organic materials, and the composition of organic materials in the third order of nonlinear light. Professor Ken Matsuoka, Kyoto Women's University, has been conducting research on pigment materials. The following results were achieved during the year:● Structure method: In the past year's research, good nonlinear optical characteristics were obtained, and it was confirmed that organic pigment films were used in the middle and part of nonlinear optical waveguide circuits were realized. The specific structure method, and the expected functions and characteristics were studied. Preparation method of organic pigment thin film optical waveguide: improvement of waveguide characteristics improve that evaporation conditions of pigment film, and control the alignment direction of pigment microcrystals● Trial operation: The non-linear optical characteristics of the low-loss pigment film-mounted optical waveguide were measured during the trial operation. High speed (response time less than 10ps) High speed (light-induced phase variation more than 2π) Third order nonlinearity is confirmed. The polarization state of light waves is different from that of non-linear characteristics. The development of ultra-high-speed light-optical systems is based on the development of organic non-linear systems.