ナノチューブ含有非線形導波路デバイスの構築

含纳米管的非线性波导器件的构建

• 批准号: 18040011
• 负责人: 榊原 陽一
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18040011/
• 关键词: ナノチューブ・フラーレン; 先端機能デバイス

カーボンナノチューブはピコ秒程度の超高速の可飽和吸収効果を光通信波長帯で示すため、超高速全光スイッチング等の光制御を実現しうる有望な非線形光学材料である。この効果を発現させるデバイス構造として、光導波路は有力なデバイス構造である。本研究では、ナノチューブが含有されたポリイミドをコアとする埋め込み型の導波路デバイスを作製する技術の開発を進め、試作したデバイスの導波特性および可飽和吸収特性の評価を進めた。導波路デバイスの試作においては、まずシリコン上にSiO2熱酸化膜が堆積された基板上に、単層ナノチューブを分散したポリイミドをスピンコートした。次にポジ型のフォトレジスト層をコートしi線ステッパで露光した後現像した。レジストでカバーされていないナノチューブ分散ポリイミド層を反応性イオンエッチングによりドライエッチングし、コア構造を形成した。このコア構造をSiO2とほとんど同じ屈折率を持つUV硬化エポキシ樹脂で埋め込んだ。試作したデバイスに対して、レンズファイバーを利用して光を導入し、出射端でのニアフィールド像を観察測定した。コアの中心にアライメントをとると円状になった。その強度分布は、シミュレーションによる基本モードの強度分布とほとんど一致した。このことから、マルチモードの導波路であっても、適切な入射アライメントにより基本モードのみを選択的に励振することが可能であることがわかった。また、作製した導波路が実際に可飽和吸収効果を示すことを、波長1.55μm、パルス幅0.3ps、繰り返し20MHzのレーザー光源を用いて確認した。入射光のパルスエネルギーを変化させ、透過率の変化を測定したところ、パルスエネルギーの増大にともなって透過率の増大が見られ、デバイスが可飽和吸収を起こしていることが確認された。

The ultra-high speed saturable absorption effect in the order of three seconds is expected to be realized in nonlinear optical materials such as optical communication wavelength band, ultra-high speed all-optical absorption effect, etc. The optical waveguide is composed of two parts: one part is composed of two parts: one This study aims to further develop and test the waveguide characteristics and saturable absorption characteristics of the waveguide system including the dielectric layer. SiO2 thermal acidified film deposited on the substrate and dispersed on the substrate The next step is to open the door and open the door. The structure of the polymer layer is formed by the reaction of the polymer layer and the polymer layer. The structure of SiO2 and the refractive index of UV curing resin are different. Try to detect the light at the entrance and exit. The center of the city is the center of the city The intensity distribution of the system is consistent with that of the basic system. This is the first time that a wave has been transmitted to the ground. The wavelength of 1.55μm, the amplitude of 0.3 ps, and the frequency of 20MHz are confirmed by the use of a light source. The change of incident light and the increase of transmittance are confirmed.