低損失LB膜光導波路の構築と高機能化

Langmuir-Blodgett(LB)膜光導波路の構成単位である単分子膜の構造秩序化法として、冷却多段階クリープ法を考案した。冷却多段階クリープ法は、予め高温領域での面積クリープを行うことで、分子熱運動性を利用した迅速な構造緩和を行い、その後冷却することによって単分子膜中の結晶配向を揃え、大面積・低欠陥単分子膜の構築を実現するものである。冷却多段階クリープ法によって調製された単分子膜は、従来法である連続圧縮法により調製された単分子膜はもちろんのこと、冷却結晶化法や多段階クリープ法といったこれまで提案された秩序化法により調製された単分子膜をも凌駕する結晶学的秩序性を示し、その値はポリエチレン単結晶に匹敵するものであった。冷却多段階クリープ法によって調製された単分子膜を累積することにより構築したLB膜は、他の調製法により構築したLB膜よりも高い層間秩序性を示し、その表面形態は均一であった。以上の結果から、冷却多段階クリープ法を用いたLB膜調製は、低欠陥かつ均一な表面形態を有する、導波路材料に適したLB膜を形成し得ると考えられる。LB膜光導波路について、種々の調製法により調製したLB膜を用い、LB膜光導波路の伝搬損失と導波層構造の相関について検討した。LB膜光導波路として、連続圧縮法で調製した乱れた表面形態を有し膜中に多くの欠陥を有するLB膜、多段階クリープ法により調製した表面形態は均一であるが膜内には欠陥を有するLB膜、冷却多段階クリープ法により調製した均一な表面形態でかつ内部欠陥の低減されたLB膜の3種を用いた。測定結果より、LB膜の伝搬損失は内部欠陥よりも表面形態の影響を強く受けることが明らかとなり、また、冷却多段階クリープ法により調整したLB膜光導波路は従来の調製法に比べ一桁低い損失低減を実現した。以上から、本研究で考案した冷却多段階クリープ法は低損失LB膜光導波路構築に極めて有効であることが明らかとなった。

Langmuir-Blodgett(LB)膜光導波路の構成単位である単分子膜の構造秩序化法として、冷却多段階クリープ法を考案した。冷却多段階クリープ法は、予め高温領域での面積クリープを行うことで、分子熱運動性を利用した迅速な構造緩和を行い、その後冷却することによって単分子膜中の結晶配向を揃え、大面積・低欠陥単分子膜の構築を実現するものである。冷却多段階クリープ法によって調製された単分子膜は、従来法である連続圧縮法により調製された単分子膜はもちろんのこと、冷却結晶化法や多段階クリープ法といったこれまで提案された秩序化法により調製された単分子膜をも凌駕する結晶学的秩序性を示し、その値はポリエチレン単結晶に匹敵するものであった。冷却多段階クリープ法によって調製された単分子膜を累積することにより構築したLB膜は、他の調製法により構築したLB膜よりも高い層間秩序性を示し、その表面形態は均一であった。以上の結果から、冷却多段階クリープ法を用いたLB膜調製は、低欠陥かつ均一な表面形態を有する、導波路材料に適したLB膜を形成し得ると考えられる。LB膜光導波路について、種々の調製法により調製したLB膜を用い、LB膜光導波路の伝搬損失と導波層構造の相関について検討した。LB膜光導波路として、連続圧縮法で調製した乱れた表面形態を有し膜中に多くの欠陥を有するLB膜、多段階クリープ法により調製した表面形態は均一であるが膜内には欠陥を有するLB膜、冷却多段階クリープ法により調製した均一な表面形態でかつ内部欠陥の低減されたLB膜の3種を用いた。測定結果より、LB膜の伝搬損失は内部欠陥よりも表面形態の影響を強く受けることが明らかとなり、また、冷却多段階クリープ法により調整したLB膜光導波路は従来の調製法に比べ一桁低い損失低減を実現した。以上から、本研究で考案した冷却多段階クリープ法は低損失LB膜光導波路構築に極めて有効であることが明らかとなった。