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液晶分子シンクロ効果に基づくブラッグ回折型ホログラム

基于液晶分子同步效应的布拉格衍射全息图

基本信息

批准号：
13022222
负责人：
池田富樹
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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

项目摘要

液晶は,液体がもつ流動性と結晶が有する光学的異方性を兼ね備えた高性能・高機能材料である。外場によって分子配列を迅速に自在に制御できるため,分子のシンクロナイゼーション効果を最大限に利用した系であり,誘起される屈折率変化(0.1以上)は多材料を圧倒して大きい。光の変調を考えた場合,屈折率変化は大きくかつ高速であるほど好ましいので,液晶はフォトニクス材料として最適な材料の一つといえる。これまでに,単一分子に高分子物性,液晶性,光応答性を付与した高分子光応答性液晶の分子設計指針を提案し,側鎖にアゾベンゼン部位を有する一連の高分子液晶を開発し,液晶相と等方相を高速(数100ns)に光変換できることを示した。この現象を利用して二光束に分けたレーザービーム(488nm)を高分子アゾベンゼン液晶フィルム上で干渉させ,干渉縞明部のみで光相転移を誘起すると,このフィルムが回折格子として機能することを見いだした。本研究では,高分子アゾベンゼン液晶がもつ,高速光応答性・高屈折率変調度・製膜性などの特性を活用し,三次元表示を目指した動的ホログラム材料を開発することを目的として,ホメオトロピック配向の高分子アゾベンゼン液晶を用いた高い回折効率を示すブラッグ回折型ホログラム材料の研究を行った。合成した高分子アゾベンゼン液晶を,ホメオトロピック配向(垂直配向)処理を施した二枚のガラス基板で挟み測定用サンプルを調製した。光照射後のサンプルの透過スペクトル測定を行ったところ,500nm付近において大きな透過率減少がみられ,回折格子が形成されることが明らかとなった。透過スペクトルから求めた回折効率は500nmにおいて43%と,従来の薄膜系ホログラム材料より高い回折効率を得ることが出来た。

Liquid crystal, liquid fluidity, crystallization, optical anisotropy, preparation of high-performance, high-performance materials. The molecular alignment of the external field is rapidly controlled, and the maximum utilization of the molecular structure is induced by the refractive index change (0.1 or more). Light modulation is the case, refractive index is changed from large to high speed, liquid crystal is the most suitable material In this regard, polymer properties, liquid crystal properties, optical responsivity, molecular design guidelines for polymer optically responsive liquid crystal, side lock, open, liquid crystal phase, isotropic phase, high speed (several 100ns), optical transition, etc. This phenomenon is caused by the presence of two light beams (488nm) on the polymer surface, and by the presence of a light phase shift in the light beam surface. In this study, the polymer matrix liquid crystal is used for high speed optical response, high refractive index, film formation and other characteristics, and the three-dimensional representation is used for the development of dynamic polymer matrix materials. Polymers are prepared by mixing two substrates with liquid crystal, and the alignment (vertical alignment) of the two substrates is modulated. After light irradiation, the transmittance of the sample decreases, and the folding lattice is formed. The reflection efficiency is 43% at 500nm, and the reflection efficiency of the thin film system is high.