強誘電性スメクティック液晶ライトバルブの光論理素子への応用に関する研究

光コンピュータは大容量の各種情報を光学的に並列同時処理する明日の情報処理装置として期待されている. そのキーデバイスである空間光変調器の代表的なものとして液晶と光伝導体を組合わせた液晶ライトバルブがある. われわれはこのライトバルブの応答性・機能性を改善するために液晶材料にμs以下の応答も期待出来る強誘電性スメクティック液晶を, 光感能材料に数μsの応答が可能なアモルファス・シリコン(a-Si)フォトセンサを用いることを提案し, この素子の製作を行なった. ネサガラス上にプラヅマCVD法により, a-Siフォトセンサ簿膜を形成し, その上にさらにスペーサを介してネサガラスを重ね, CS-1011液晶を注入した. 配向は独自に開発したシェアリング法により行ない, 1×1cm^2角のサンプル全体に一様配向出来た. 偏向板を直交ニコルに配置した光学系に素子をセットし, 書き込み入力光源にHe-Cdレーザを, 読み出し出力光源にHe-Neレーザを用いて応答時間の測定を行なった. この結果, 立ち上り及び立ち下り時間とも低電圧駆動で400μsという従来のライトバルブに比べ, 1〜2桁速い応答を得ることが出来た. その内容はA.P.L.誌に掲載された. 本素子は光論理素子としての機能を有し, AND, OR及びNOT等の光演算も確認した. さらに強誘電性液晶が電界に対する分子配向のメモリ性を持つことを利用したフィードバックのいらない光双安定動作も実現した. 以上本素子の基本性能の有用性が実証出来たことにより, さらに実用的な素子への改良を行なう段階に入った. 現在, 2次元アレイ化の第一歩としてa-Si同一基板上に2×2=4個のフォトセンサを作成し, これを用いたライトバルブの製作を行なっている. まだ4個の画素が同時に均一配向する状態を達成出来ていないので, 画像信号の演算処理は行なえないが, マトリックス化のための基礎技術を積重ねることにより, 大面積の空間光変調器を開発する方針である.

光コンピュータは大容量の各種情報を光学的に並列同時処理する明日の情報処理装置として期待されている. そのキーデバイスである空間光変調器の代表的なものとして液晶と光伝導体を組合わせた液晶ライトバルブがある. われわれはこのライトバルブの応答性・機能性を改善するために液晶材料にμs以下の応答も期待出来る強誘電性スメクティック液晶を, 光感能材料に数μsの応答が可能なアモルファス・シリコン(a-Si)フォトセンサを用いることを提案し, この素子の製作を行なった. ネサガラス上にプラヅマCVD法により, a-Siフォトセンサ簿膜を形成し, その上にさらにスペーサを介してネサガラスを重ね, CS-1011液晶を注入した. 配向は独自に開発したシェアリング法により行ない, 1×1cm^2角のサンプル全体に一様配向出来た. 偏向板を直交ニコルに配置した光学系に素子をセットし, 書き込み入力光源にHe-Cdレーザを, 読み出し出力光源にHe-Neレーザを用いて応答時間の測定を行なった. この結果, 立ち上り及び立ち下り時間とも低電圧駆動で400μsという従来のライトバルブに比べ, 1〜2桁速い応答を得ることが出来た. その内容はA.P.L.誌に掲載された. 本素子は光論理素子としての機能を有し, AND, OR及びNOT等の光演算も確認した. さらに強誘電性液晶が電界に対する分子配向のメモリ性を持つことを利用したフィードバックのいらない光双安定動作も実現した. 以上本素子の基本性能の有用性が実証出来たことにより, さらに実用的な素子への改良を行なう段階に入った. 現在, 2次元アレイ化の第一歩としてa-Si同一基板上に2×2=4個のフォトセンサを作成し, これを用いたライトバルブの製作を行なっている. まだ4個の画素が同時に均一配向する状態を達成出来ていないので, 画像信号の演算処理は行なえないが, マトリックス化のための基礎技術を積重ねることにより, 大面積の空間光変調器を開発する方針である.