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ポリマー配向シンクロナイゼーションを用いた分極反転波長変換素子

Research Project

Project/Area Number 13022208
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

尾松 孝茂  千葉大学, 工学部, 助教授 (30241938)

Project Period (FY) 2001 – 2002
Project Status Completed (Fiscal Year 2002)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2001: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords表面レリーフホログラム / 分子シンクロナイゼーション / 光異性化反応 / 色素レーザー / ホログラム / 非線形光学 / 固体色素レーザー / 色素凝集体 / 波長可変レーザー / 縮退四光波混合 / 位相共役波発生
Research Abstract

ポリアゾベンゼンポリマーの光異性化反応や分極配向など、電場や光を初期刺激とした自己組織化反応(シンクロナイズド現象)を利用すると、ポリマー薄膜の膜厚変調(表面レリーフ)や分極配向を光の波長と同程度の周期で変調することができる(フォトニック構造化)。ポリマー薄膜を光導波路として考えた場合、表面レリーフや分極配向の周期変調は導波光の実効屈折率を周期的に変調することに対応する。このため、例えば、表面レリーフの周期、方向、深さを制御することで、導波光の進行方向を自在に制御できる。
本研究では、DCMなどのレーザー色素をドープしたアゾベンゼンポリマー薄膜の光異性化反応によって形成される表面レリーフをPOT薄膜導波路への光入出力回折格子型結合器として用いた新しい光増幅素子、光波長変換素子を開発した。レーザー色素であるDCMをPOTに添加し、作製したスピンコート薄膜を光導波路として用いる。光導波路へ光を結合させるための表面レリーフを光異性化反応を利用して記録した。導波光にHe-Neレーザーを用いて、入力結合器からPOT薄膜導波路へ導波したのち出力結合器から出てきる光は〜0.5%であった。入射角度、入出力結合効率の理論値と実験値とはほぼ一致する。蛍光スペクトルの中心に近いNd:YVO_4赤色パルスレーザー(671nm)を導波させて増幅実験を行い、最大で0.5cm^<-1>の小信号利得を観測した。
今後、表面レリーフによるDistributed Bragg's Reflectorを導波路に組み込み、レーザー発振を狙う。また、POTそのものが二次非線形光学効果を示すことが知られている。ポーリングしたPOT薄膜にNd:YAGレーザーを導波させて第二高調波を観測した。今後、表面レリーフにより、導波したNd:YAGレーザー光と第二高調波のQuasi-Phase Matchingを行い、高効率波長変換素子を狙う。

Report

(2 results)
  • 2002 Annual Research Report
  • 2001 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All Other

All Publications (8 results)

  • [Publications] T.Yonekawa, T.Omatsu et al.: "Self-diffraction of pico-second pulses in a saturable amplifier polymer dye"Optics Communications. 206. 165-170 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Omatsu, Y.Ojima et al.: "150 times phase conjugation by degenerate four-wave-mixing in a continuous-wave Nd : YVO_4 amplifier"Applied Physics B. 75. 493-495 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] H.Watanabe, T.Omatsu et al.: "Efficient self-pumped phase conjugation with a loop geometry in a Rhodamine-6G solid dye laser amplifier"Optics Express. 11. 176-180 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 広瀬知弘, 尾松孝茂: "DCM色素ドープアゾベンゼンポリマーを用いた導波路型光増幅器"第50回応用物理学関係連合講演会予稿集. III. 1147 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Yonekawa, T.Omatsu: "Self-diffraction of pico-second pulses in a saturable amplifier polymer dye"Optics Communications. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Yamada, T.Omatsu: "A novel phase conjugate broad-stripe laser diode with an external ring geometry"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 215-222 (2002)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] T.Hirose, T.Omatsu: "Vectorial phase conjugator by degenerated four-wave mixing in a laser-pumped polymer dye amplifier"Optics Communications. 199. 215-222 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] M.Sugiyama, S.Inasawa, S.Koda, T.Hirose, T.Yonekawa, T.Omatsu: "Optical recording media using laser-induced size reduction of Au nanoparticles"Applied Physics Letters. 79. 1528-1530 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report

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Published: 2001-04-01   Modified: 2018-03-28  

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