分子シンクロ材料と高密度光ディスク技術を応用した液面変換素子の作製

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分子シンクロ材料に対する微細加工技術として、高密度光ディスク技術における半導体レーザーを用いた光加工技術を開発した。従来のレーザー加工技術に比べて低パワー(数mW)のレーザーを用いるので、材料側の特性および構造的な支援が重要になる。ここでは多層膜フィルターで有機非線形材料DR1を挟み込んだ共振器構造を検討した。書き込み用半導体レーザー(532nm)と読み出し用HeNeレーザ(633nm)を利用することを考えて、多層膜フィルターの透過率特性をDR1の吸収帯である500nm付近とずらして650nm付近に設定した共振器構造素子を考案した。書き込み光により共振器構造中のDR1の透過率や屈折率を制御して共振器構造の透過特性を制御し、書き込んだホログラム情報により波面変換を行うことができる。ガラス基盤で材料を直接挟み込む製作法で10,0wt%のDR1/PMMA素子を作製した。素子の分光透過率は、約400〜550nmでほぼ100%の吸収があったが、620nm以上ではほとんど吸収はみられなかった。半導体レーザーによる光加工により、格子幅1μmの回折格子の加工を行った。光学実験により、回折型光学素子として作用していることが確認された。30wt%の素子は0次光と±1次光の強度がほとんど同じで高次回折光が抑制されるという効果が見られた。振幅と位相を同時に変調する複素振幅型格子が形成されているものと考えられる。具体的な応用として、光相関フィルターと光インターコネクションに注目し、応用に適合した波面変換素子の作製を検討した。