酸化物ガラスにおける電気双極子の配向凍結と光変調素子への応用

氧化物玻璃中电偶极子的取向冻结及其在光调制器件中的应用

• 批准号: 07750926
• 负责人: 田中 勝久
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750926/
• 关键词: テルライトガラス; 透明結晶化ガラス; 光第二高調波発生; BaTiO_3; 核生成

本研究では、酸化物ガラスにおける光第二高調波強度を増大させる目的で強誘電体結晶微粒子をガラス中に分散させ、かつ、透明度を保持することを試みた。強誘電体結晶として大きな2次非線形光学係数を有するBaTiO_3を選択し、この結晶とほぼ等しい屈折率を持つテルライトガラスをマトリックスとして用いた。結晶粒子とガラスマトリックスの屈折率差を小さくすることにより、入射光の散乱を押え透光性を向上させることができる。具体的な研究成果を以下に要約する。1.15BaO・15TiO_2・70TeO_2組成のガラスを作製し、BaTiO_3結晶が析出するための最適核生成温度を推測した。そのためにガラスを種々の温度で1時間熱処理したのち示差走差熱量計を用いて結晶化温度を見積った。結晶化温度の熱処理温度依存性から最適核生成温度が380℃と推定された。そこでこの温度でガラスの熱処理を行ったのち、430℃で結晶成長を行わせた。得られた結晶化ガラスは透光性に優れ、BaTiO_3が析出していることがX線回析により確認された。また、詳細なX線回析測定の結果、析出しているBaTiO_3は立方晶であり、その格子定数は文献値よりやや大きいa=0.4045nmとなった。2.以上の過程で得られた透明結晶化ガラスの光第二高調波強度を、Nb:YAGパルスレーザーを光源とし、Makerフリンジ法を用いて測定した。光第二高調波発生が観察され、その強度はポーリング処理を施したテルライトガラスと同程度であった。光第二高調波強度は、入射角が0℃のとき最大であり、高角度側ではその強度は減少した。これは高角度側において反射率が高いために試料を透過する光の強度が減少したことによる。また、析出結晶が立方晶であるにもかかわらず光第二高調波発生が見られたのは結晶構造が立方晶からわずかに歪んでいるためと推察される。

The purpose of this study is to increase the intensity of the second high wavelength of light and to maintain the dispersion, transparency and transparency of ferroelectric crystal particles. Strong dielectric crystals have large second-order nonlinear optical coefficients, such as BaTiO_3, BaTiO_3, Ba The refractive index difference of crystalline particles is small, the scattering of incident light is large, and the transmittance is large. Specific research results are listed below. The optimum nucleation temperature of BaTiO_3 crystals was estimated for the composition of 1.15BaO·15TiO_2·70TeO_2. The temperature of crystallization is measured by a differential calorimeter. The dependence of crystallization temperature on heat treatment temperature is estimated to be 380℃. Heat treatment at 430℃ for crystallization It was found that the crystallization of BaTiO_3 was excellent in light transmittance, and the precipitation of BaTiO_3 was confirmed by X-ray analysis. X-ray analysis results, precipitation, cubic BaTiO_3 crystal, lattice determination, literature value, a=0.4045nm. 2. The above process results in the determination of the second high wavelength intensity of the transparent crystallization, Nb:YAG, light source and Maker method. The intensity of the second high-profile optical wave is different from that of the second high-profile optical wave. The intensity of the second high-pitched wave of light decreases, the incident angle decreases from 0℃ to 0℃, and the intensity decreases from 0 ℃ to 0 ℃. The reflectance of the sample on the high angle side is high, and the intensity of the light transmitted by the sample is reduced. The crystal structure of cubic crystal was observed.