パルスレーザー干渉光を用いた高分子の新規な極性構造制御とその応用

• Project/Area Number: 09875015
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 堤 直人 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (50172036)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 1997: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 3次の干渉光 / オプティカルポーリング / 基本波と倍波の干渉光 / アゾベンゼン色素 / パルスレーザー / 第2次高調波発生 / 極性構造制御

Research Abstract

本研究の目的は,偏向パルスレーザーの基本波とその2倍波との干渉波が有する非常に大きな極性効果を用いた新規な高分子のミクロレベルでの極性構造の制御とその応用を目指すものである。
パルスレーザー光の光電場強度は非常に大きく,電気電場強度に換算するとMV/cm(10^6V/cm)のオーダーからGV/cm(10^9V/cm)の非常に大きな強度となり,この強度はレーザー誘起非線形光学効果の励起源として現在大いに使われている。しかし,非干渉波では光の電場強度は非常に大きいが極性は全くなく,このままではこの大きな光電場強度を積極的に極性構造の制御には応用はできない。そこで,その高光電場の偏向パルスレーザーの基本波と2倍波との干渉波の有する非常に大きな極性効果を利用することによって,光による極性構造の制御が可能となる。
本研究では,アゾベンゼン系色素をペンダント基あるいは分子分散させた有機ポリマーシステムにおいて,本手法を用いて,極性構造の制御に成功した。すなわち,パルスレーザー干渉光の照射した部分のアゾベンゼン色素は非対称中心的に配向し,そこからの第2次高調波発生(SHG)が観測でき,そのSHGは過渡的ではなく安定に連続して発振した。さらに,照射レーザー光の偏向を変えることによって,任意の配向制御が可能であった。