レーザー誘起結晶化法による新規光デバイス材料の創製

利用激光诱导结晶创建新型光学器件材料

基本信息

批准号：
11J10145
负责人：
鈴木太志
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J10145/
关键词：
結晶化ガラスレーザー照射非線形光学結晶ファイバ

项目摘要

本研究ではレーザー誘起結晶化法を利用して、結晶化ガラスによる新規光デバイスの開発を目的として研究を行ってきた。これまでガラス表面にのみ結晶ラインが作製されてきたが、前年度までの研究成果によりガラス内部に対しても結晶ラインの作製に成功した。そこで、今回はファイバ形状のガラスを作製し、ガラスファイバ内部への結晶ライン作製を行い、ファイバ中心に結晶化コアを有する機能性光ファイバの創製を目的に研究を行った。融液を引き上げて線引きすることでガラスファイバの作製を行い、レーザー照射することで結晶ラインを作製した。レーザー照射位置を移動しながら徐々にレーザーの焦点を内部へ移動させることでファイバ中心部へ結晶ラインを作成することに成功した。さらに、結晶化部分から第二高調波の発生を確認できたことから、機能性光ファイバとしてのデバイス応用への可能性を見出した。また、作製した結晶ラインの構造調査を行うために透過型電子顕微鏡を用いて観察を行った。収束イオンビームを用いて結晶ラインから観察部分を切り出し、さらにイオンビームで薄く削ることで電子顕微鏡観察を行った。その結果、結晶ラインの配向性や微細構造の観察に成功し、結晶ラインが高い均質性を有していることを明らかにし、さらに結晶ラインの形成機構を考察することができた。

进行了这项研究，目的是使用激光诱导的结晶使用结晶的玻璃开发新的光学设备。到目前为止，仅在玻璃表面上生产了结晶线，但是直到上一年的研究结果，我们也成功地生成了玻璃内的结晶线。因此，这次我们创建了一个纤维形玻璃，在玻璃纤维内部产生了结晶线，并进行了研究，目的是在纤维中心创建具有结晶芯的功能性光纤。通过拉起熔体和绘制线来制造玻璃纤维，并通过激光照射制造结晶线。通过在移动激光照射位置时逐渐将激光的焦点移动到内部，我们成功地在纤维中心创建了晶体线。此外，由于从结晶的部分确认了第二个谐波波的产生，因此发现可以将设备作为功能光纤应用。此外，为了研究制备的晶体线的结构，使用透射电子显微镜进行观察。使用聚焦离子束从晶体线切出观察到的部分，然后用离子束稀薄剃须以执行电子显微镜观察。结果，我们成功地观察了晶体线的方向和精细结构，揭示了晶体线具有很高的均匀性，并进一步考虑了形成晶体线的机制。