光ポーリングにより誘起される周期型χ^<(2)>構造と光デバイスの創製

光学极化引起的周期性 χ^<(2)> 结构和光学器件的创建

基本信息

批准号：
13022239
负责人：
堤直人
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kyoto 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

ホストポリマーとしてPMMAを用い,溶液キャスト法により532nmに吸収がないNLO色素tris(8-quinolinolato)-aluminum(Alq)をドープしたフィルムを調製した.レーザー光源にはContinuum社製Model Surelite-10ナノ秒Nd:YAGレーザー(1064nm,320mJ,7nsパルス幅)を用いた.基本波(1064nm)の2倍波(532nm)を発振させるためKTP結晶を用い,それらの干渉波を試料に照射してオプティカルポーリングを行った.WinMopacの計算より,Alqの双極子モーメント(μ)は12.8D,超分子分極率(β)は25.8×10^<-30>esuであった。オプティカルポーリング後のAlqフィルム試料に生じるX^<(2)>構造の異方性を検討するため次のような測定を行った.まず基本波の入射光をAlqフィルム試料に対し垂直に回転させ,発振したSHGの偏光特性解析を行った.このpolarizer rotation測定の結果をフィッティングすることによりX^<(2)>テンソル成分が得られた.さらに各偏光子を固定したsample rotation測定の結果をフィッティングすることよりオーダーパラメーターA_1(双極子モーメントによる寄与)とA_3(オクチュポーラー成分による寄与)の比A_1/A_3=25/2が得られた.次に,光路長の長い試料のオプティカルポーリングを目的として,光導波路モードオプティカルポーリングを行った.光導波路形成にはプリズムカップリング法を用いた.基本波と2倍波の干渉光を導波路モードアングルθ"で入射させることによりフィルム内に導波路を形成させることができる.干渉光が導波路内を伝播することにより導波路内にX^<(2)>構造が形成され,そこからのSHGを検出した.通常の共鳴型オプティカルポーリングでは,2倍波の波長領域に色素の吸収があるために,ポーリングに可能なフィルム厚は1μm以下と制限されていたが,今回の非共鳴型オプティカルポーリングではフィルム厚の大きい試料(40μm)からSHGを観測することができた.さらに、光路長を9mmまでに長くした光導波路オプティカルポーリングの結果をFig.3に示す.これより,2倍波波長に吸収がほとんどないNLO色素を用いた系について、オプティカルポーリングによる双極子の配向制御および長距離のX^<(2)>構造形成が可能であることが明らかになった.

用溶液铸造制备了用PMMA掺杂的宿主聚合物的膜，并用Nlo Dye Tris（8-喹啉醇）铝（ALQ）（ALQ）在532 nm处没有吸收，由溶液铸造制备。由Continuum制造的Surolite-10纳秒ND：YAG激光器（1064 nm，320 MJ，7 ns脉冲宽度）作为激光光源。 KTP晶体用于振荡基本波（1064 nm）的第二个谐波波（532 nm），并用这些干扰波辐射样品到光极。根据Winmopac的计算，ALQ的偶极矩（μ）为12.8 d，超分子极化性（β）为25.8×10^<-30> ESU。为了研究光极后ALQ膜样品中发生的X^<（2）>结构的各向异性，进行了以下测量。首先，将基本波的入射光垂直于ALQ膜样品垂直旋转，并分析了振荡的SHG的极化特征分析。拟合了该偏振器旋转测量的结果以获得X^<（2）>张量分量。此外，通过拟合旋转测量结果，获得有序参数A_1的A_1/A_3 = 25/2的样品A_1（偶极矩贡献）和A_3（获得OCTULALEL成分的贡献）。接下来，进行光学波导模式的光极对具有长光路径长度的样品的光盘。棱镜耦合方法用于形成光学波导。通过在波导模式角θ处进行基本和双波干扰光，可以在膜中形成波导。干扰光通过波导传播，从而在波导中形成X^<（2）>结构，从那里，在波导中形成了X^<（2）>结构，从那里形成了结构，从那里形成了结构，从那里发现了SHG，检测到SHG。在正常的共振型光极中，可以用于螺栓的膜厚度限制为1μm或更少，因为第二波的波长区域中存在染料吸收，但是在这种非谐振类型的光盘中，可以从样品中观察到具有较大膜厚度（40μm）的样品中的SHG。此外，光学波导光极的结果，具有延伸至9 mm的光路路径的结果，如图3所示。这表明，通过使用第二波浪波长在NLODE中，可以在系统中使用少量的NLODE来实现偶极旋转和远距离X^<（2）>结构形成的偶极取向控制。