ポリマー配向シンクロナイゼーションを用いた分極反転波長変換素子

利用聚合物取向同步的偏振反转波长转换装置

• 批准号: 13022208
• 负责人: 尾松 孝茂
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Chiba 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: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13022208/
• 关键词: 表面レリーフホログラム; 分子シンクロナイゼーション; 光異性化反応; 色素レーザー; ホログラム; 非線形光学; 固体色素レーザー; 色素凝集体; 波長可変レーザー; 縮退四光波混合; 位相共役波発生

ポリアゾベンゼンポリマーの光異性化反応や分極配向など、電場や光を初期刺激とした自己組織化反応(シンクロナイズド現象)を利用すると、ポリマー薄膜の膜厚変調(表面レリーフ)や分極配向を光の波長と同程度の周期で変調することができる(フォトニック構造化)。ポリマー薄膜を光導波路として考えた場合、表面レリーフや分極配向の周期変調は導波光の実効屈折率を周期的に変調することに対応する。このため、例えば、表面レリーフの周期、方向、深さを制御することで、導波光の進行方向を自在に制御できる。本研究では、DCMなどのレーザー色素をドープしたアゾベンゼンポリマー薄膜の光異性化反応によって形成される表面レリーフをPOT薄膜導波路への光入出力回折格子型結合器として用いた新しい光増幅素子、光波長変換素子を開発した。レーザー色素であるDCMをPOTに添加し、作製したスピンコート薄膜を光導波路として用いる。光導波路へ光を結合させるための表面レリーフを光異性化反応を利用して記録した。導波光にHe-Neレーザーを用いて、入力結合器からPOT薄膜導波路へ導波したのち出力結合器から出てきる光は〜0.5%であった。入射角度、入出力結合効率の理論値と実験値とはほぼ一致する。蛍光スペクトルの中心に近いNd:YVO_4赤色パルスレーザー(671nm)を導波させて増幅実験を行い、最大で0.5cm^<-1>の小信号利得を観測した。今後、表面レリーフによるDistributed Bragg's Reflectorを導波路に組み込み、レーザー発振を狙う。また、POTそのものが二次非線形光学効果を示すことが知られている。ポーリングしたPOT薄膜にNd:YAGレーザーを導波させて第二高調波を観測した。今後、表面レリーフにより、導波したNd:YAGレーザー光と第二高調波のQuasi-Phase Matchingを行い、高効率波長変換素子を狙う。

The optical anisotropy of the polarized light, the initial stimulation of the electric field, and the self-organized polarization are utilized to adjust the film thickness of the polarized light film. The optical waveguide of the thin film is characterized by the periodic modulation of the polarization direction and the periodic modulation of the refractive index. The period, direction, depth and direction of the guided wave are controlled freely. In this study, the optical anisotropy of DCM thin films was studied. The optical input and output of POT thin film waveguide were studied. The lattice coupler was developed by using new optical amplitude-increasing elements and optical wavelength-changing elements. The pigment is added to the optical waveguide. Optical waveguide optical fiber coupling The guided wave He-Ne laser beam is used in the optical waveguide, and the input force combiner is used in the optical waveguide of the POT film. The output force combiner is used in the optical waveguide of the POT film. Angle of incidence, combined efficiency of the theoretical value of the input force Nd:YVO_4 red laser beam (671nm) is used to measure the small signal gain with the maximum amplitude of 0.5 cm<-1>. In the future, the surface of the Reflector is divided into two parts: the waveguide is divided into two parts: the reflector is divided into three parts: the reflector is divided into four parts: the reflector is POT and the second order nonlinear optical effect are shown in this paper. Nd:YAG thin film From now on, surface wavelength, guided wave Nd:YAG wavelength, Quasi-Phase matching of the second high-frequency wavelength, high-frequency wavelength conversion

项目成果

Y.Yamada, T.Omatsu: "A novel phase conjugate broad-stripe laser diode with an external ring geometry"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 215-222 (2002)

Y.Yamada、T.Omatsu：“一种具有外环几何形状的新型相位共轭宽条激光二极管”日本应用物理学杂志。

T.Omatsu, Y.Ojima et al.: "150 times phase conjugation by degenerate four-wave-mixing in a continuous-wave Nd : YVO_4 amplifier"Applied Physics B. 75. 493-495 (2002)

T.Omatsu、Y.Ojima 等人：“连续波 Nd : YVO_4 放大器中简并四波混频的 150 倍相位共轭”应用物理学 B.75.493-495 (2002)

H.Watanabe, T.Omatsu et al.: "Efficient self-pumped phase conjugation with a loop geometry in a Rhodamine-6G solid dye laser amplifier"Optics Express. 11. 176-180 (2003)

H.Watanabe、T.Omatsu 等人：“Rhodamine-6G 固体染料激光放大器中具有环路几何形状的高效自泵浦相位共轭”Optics Express。

T.Yonekawa, T.Omatsu: "Self-diffraction of pico-second pulses in a saturable amplifier polymer dye"Optics Communications. (in press). (2002)

T.Yonekawa、T.Omatsu：“可饱和放大器聚合物染料中皮秒脉冲的自衍射”光学通讯。

M.Sugiyama, S.Inasawa, S.Koda, T.Hirose, T.Yonekawa, T.Omatsu: "Optical recording media using laser-induced size reduction of Au nanoparticles"Applied Physics Letters. 79. 1528-1530 (2001)

M.Sugiyama、S.Inasawa、S.Koda、T.Hirose、T.Yonekawa、T.Omatsu：“使用激光诱导金纳米粒子尺寸减小的光学记录介质”应用物理快报。