紫外光照射による石英系光導波路の作製とカーボンナノチューブ集積光回路への応用

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近年、光デバイス心用に注目されているカーボンナノチューブ(Carbon Nanotube:CNT)について、その取りい手法の研究を行った。CNTはナノオーダのサイズを持ち、またファンデルワールス力により容易に絡まり合うため、非常に扱いが困難である。我々は昨年度すでに、CNTを分散した溶媒に浸した90度カットした光ファイバから光を入射することで、光ファイバ端のコア部のみにCNTを位置選択的に堆積可能であることを報告した。しかし、この手法では光ファイバ先端に浮遊してきたCNTを堆積するため、堆積開始時間がわからず、CNT堆積量の調整を行うことが出来ないという問題点があった。また、光デバイスとして十分に動作するCNTの必要量のみを堆積することが出来ない。平成19年度は、これら二つの問題点を解決した。我々は、光ファイバ端への堆積中にin-situ光リフレクトメトリを導入し、CNT堆積開始時間を検知可能とした。CNT堆積によりファイバ端での反射率が変化する時刻を検知することによる。CNT堆積量の調整は、堆積開始後から光入射時間長を調節することによって可能となったことを電子線顕微鏡によって確認した。さらには、CNT堆積を光ファイバレーザ共振器中で行い、十分な可飽和吸収量が得られてレーザに受動モード同期がかかり、パルス発振となった時点で堆積を中止することで、必要量のみのCNT堆積を実権した。従来4,5dBの損失があったCNT可飽和吸素子を、必要最低限量のCNT堆積により挿入損失1.5dBに低減された。