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バクテリオロドプシンを用いたフォトニックスイッチ素子の試作

使用细菌视紫红质的光子开关装置的原型制作

基本信息

批准号：
06750047
负责人：
岡田佳子
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

光による光の制御は高速化の可能性や多重並列処理の容易さから、光通信や光情報処理への適用が注目され、フォトニックスイッチ素子への要求が高まっている。本研究は生体膜バクテリオロドプシン(bR)のフォトクロミズム利用して回折型平板レンズのホログラムを書き込み、集光機能をもった光制御型スイッチ素子として提案、試作した。その結果以下の知見を得た。1.Arイオンレーザを用いた2光束干渉法で、一方に凸レンズを挿入すると平面波と球面波が干渉して、bR薄膜上に同心円状のゾーンプレートのホログラムが記録される。これは回折型平板レンズとして機能するので読みだし光(信号光)を集光する。He-Neレーザを用いて集光機能を確認し、スポット形状、スポットサイズ、回折効率から最適記録条件を見いだした。2.ゾーンプレートは実時間で書き込まれるので、on/offまたは、バクテリオロドプシンの偏光認識性を利用した偏光変化で書き込み光を制御できる。これによって信号光のスイッチング動作が確認できた。ゾーンプレートの回折機能によって、波長の異なる入力光は波長ごとに別の場所に集光する。30μm薄膜の薄い試料を用いて、読みだし光の入射角度がブラッグ角度から±3°の許容範囲をもつことを確認した。これを利用すれば、入力進号が波長分割でき、一素子で集光、波長分割機能をもつスイッチ素子実現の可能性が高いことが分かった

The possibility of high-speed optical control, the ease of multiple parallel processing, the application of optical communication and optical information processing, and the high requirements of optical information processing are discussed. In this study, we propose and test the use of biofilms to control the light emission of light-collecting elements. The following results were obtained. 1. The laser beam interference method is used to record the plane wave and spherical wave interference, and the concentric laser beam interference method is used to record the laser beam interference on the bR thin film. The function of the folding plate is to collect light (signal light). He-Ne is used to confirm the light collection function, shape, folding rate, and optimal recording conditions. 2. The polarization recognition of the light source is controlled by the polarization conversion of the light source. The signal light is transmitted to confirm the operation. The reflection function of the light source is different, and the wavelength of the incident light is different. 30μm thin film samples are used to determine the angle of incidence of light from ±3° to ±3°. The possibility of using the wavelength division function, the wavelength division function, and the wavelength division function to realize the wavelength division is high.