高電界を印加して生成された石英ガラスの非線形光学相を利用した高性能光素子の開発

利用通过施加高电场产生的石英玻璃的非线性光学相位开发高性能光学器件

• 批准号: 08750452
• 负责人: 亀山 晃弘
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750452/
• 关键词: 光デバイス; 石英ガラス; SHG; 紫外レーザー

目的 石英ガラスに電界(5kV/mm)を印加する事により2次の非線形光学性が生じ、赤外光を入射することによりその半分の波長の緑色の可視光を発する。光デバイスとしてはこの緑色を発する相(SHG相)の微細化が必要になる。1994年、電界分極石英ガラスに紫外レーザーを長時間照射することにより2次の非線形光学性が著しく減少することが報告され、SHG相の微細構造化に道を開いた。今回我々は予め電界を印加してSHG相を作成した石英ガラスに種々の条件でレーザー照射を行い、その消失条件を詳細に調べた。実験 溶融石英ガラス(GE124、直径20mm、厚さ1mm)を用い、250℃に保温しながら4.8kVの高電界を印加した。20分後、電界を印加したまま室温まで徐冷し、その後電界を0にした。SHG測定には、Nd:YAGI laserの赤外光(1=1.06mm)を用い、得られた緑色のSHG信号を光電子増倍管で検出した。レーザー照射効果は1波長依存性、2照射強度依存性、の2点を調べるため、1についてはλ=532nm(Nd:YAG laserの2倍波)とλ=248nm(KrF excimer laser)の2種類のレーザーを用いて、それぞれ50mJ/cm^2/pulseで50発照射してSHG相消去を試み、一方2についてはλ=248nm(KrF excimer laser)のfluenceを10,25,50,100mJ/cm^2pulseに変化させ、1と同様にSHGの消去を試みた。結果 1において、入射するレーザー光の波長依存性においてはSHG強度の減少はλ=248nm(KrF excimer laser)の紫外光の場合のみ観測され、50発照射でSHG強度はおよそ300分の1以下に減少した。一方、可視光(λ=532nm)の場合には50発以上照射しても全く減少しなかった。2において、紫外レーザー光のfluenceを変化させたところ、10mJ/cm^2/pulseではほとんどSHG信号強度は減少せず、最低でも25mJ/cm^2/pulseの照射エネルギーが必要であった。そして50〜100mJ/cm^2/pulse程度でSHG強度の減少が飽和した。結論 以上の研究より電界分極石英ガラスのSHG相の微細加工には紫外レーザーを使って25〜50mJ/cm^2/pulse程度の照射エネルギーで照射することが必要であることがいえた。

purpose Quartz ガラスにelectric boundary (5kV/mm)をInca する事により 2nd time のlinear optical properties がRaw, infrared light is incident on the wavelength of green and visible light. It is necessary to reduce the size of the light green phase (SHG phase). In 1994, the electric polarized quartz quartz ultraviolet light was irradiated twice for a long time. The non-linear optical properties are reduced and reported, and the microstructure of the SHG phase is opened. This time, I will use the electric circle, the inca, the SHG phase, the quartz quartz, the conditions, the conditions, the conditions, the disappearing conditions, and the details.実験 Fused quartz ガラス (GE124, diameter 20mm, thickness さ1mm) is used, 250℃ insulation is used, and 4.8kV high electric field is added. After 20 minutes, the electric circle will be in the room temperature, and the electric circle will be cold after 20 minutes. For SHG measurement, use the infrared light (1=1.06mm) of Nd:YAGI laser to obtain the green SHG signal using the photoelectron multiplier tube. The レーザーirradiation effect is 1 wavelength dependence, 2 irradiation intensity dependence, 2 points of を tone べるため, 1についてはλ=532nm (Nd:YAG laserの2 times wave) and λ=248nm (KrF excimer Laser) 2 types of のレーザーを use いて, それぞれ50mJ/cm^2/pulse で50発 irradiation してSHG cancellation test み, one side 2 についてはλ=248nm (KrF excimer laser)のfluenceを10,25,50,100mJ/cm^2pulseに変化させ、1と同様にSHGの eliminateをtrialみた. Result 1. Wavelength dependence of incident light and incident light. SHG intensity decreased. λ=248nm (KrF excimer The SHG intensity of 50 rays of irradiation will not be reduced if it is less than 1 in 300 minutes. On the other hand, in the case of visible light (λ = 532nm), if the exposure is more than 50 rays, the total reduction will be reduced. 2において、UV レーザー光のfluenceを変化させたところ、10mJ/cm^2/pulseではほとIt is necessary to reduce the signal strength of SHG, and the minimum irradiation of 25mJ/cm^2/pulse is necessary. The SHG intensity is reduced to 50~100mJ/cm^2/pulse and is saturated. Conclusion The above research is based on the use of electric boundary polarization quartz quartz SHG phase micro-machining and ultraviolet light processing 25~50 mJ/cm^2/pulse degree of irradiation is necessary.