Fabrication of high-performance devices using imprinting onto chalcogenide glasses

• Project/Area Number: 23760052
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: The University of Shiga Prefecture
• Principal Investigator: ITSUNARI Yamada 滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (40586210)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2013: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2012: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2011: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: ワイヤグリッド偏光子 / 赤外線 / カルコゲナイドガラス / インプリント加工 / 反射防止構造

Research Abstract

A mid-infrared wire-grid polarizer with a 500-nm pitch was fabricated on a low toxic chalcogenide glass (Sb-Ge-Sn-S system) by the thermal imprinting of periodic grating followed by the thermal evaporation of Al metal. After imprinting, deposition of Al on the grating at oblique angle produced a wire-grid polarizer. The fabricated polarizer showed polarization with TM transmittance greater than 60% wavelengths and an extinction ratio greater than 20 dB at 5-9 um wavelengths.

Research Products

• [Journal Article] Incident angle and temperature dependence of WSi wire-grid polarizer (2014)
  • Author(s): I. Yamada, J. Nishii, and M. Saito
  • Journal Title: Infrared Physics & Technology Volume: 63C
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Modeling and imprint fabrication of an infrared wire-grid polarizer with an antireflection grating structure (2014)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, T. Einishi, M. Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Infrared Physics & Technology Volume: 64C
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deformable silicone grating fabricated with a photo-imprinted polymer mold (2014)
  • Author(s): I. Yamada, J. Nishii, and M. Saito
  • Journal Title: Review of Scientific Instruments Volume: 85 Pages: 13102-13102
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design and fabrication of an achromatic infrared wave plate with Sb-Ge-Sn-S system chalcogenide glass (2013)
  • Author(s): Yamada, N. Yamashita, T. Einishi, M. Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Appl. Opt. Volume: vol. 52 Pages: 1377-1382
• [Journal Article] Design and fabrication of an achromatic infrared wave plate with Sb–Ge–Sn–S system chalcogenide glass (2013)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, T. Einishi, M. Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Applied Optics Volume: 52 Pages: 1377-1382
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Infrared wire-grid polarizer with antireflection structure by imprinting on both sides (2012)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, K. Tani, T. Einishi, Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Appl. Phys. Express Volume: vol. 5 Pages: 82502-82502
  • NAID: 40019394823
• [Journal Article] Fabrication of achromatic infrared wave plate by direct imprinting process on chalcogenide glass (2012)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, K. Tani, T. Einishi, Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Appl. Phys. Express Volume: vol. 5 Pages: 72601-72601
  • NAID: 40019350649
• [Journal Article] Infrared polarizer fabrication by imprinting on Sb-Ge-Sn-S chalcogenide Glass (2012)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, K. Tani, T. Einishi, Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys. Volume: vol. 51 Pages: 12201-12201
  • NAID: 40019137844
• [Journal Article] Fabrication of achromatic infrared wave plate by direct imprinting process on chalcogenide glass (2012)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, K. Tani, T. Einishi, M. Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Appl. Phys. Express Volume: 5 Pages: 72601-72601
  • DOI: 10.1143/apex.2.085502
  • NAID: 40019350649
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fabrication of near- or mid-infrared wire-grid polarizers with WSi wires (2012)
  • Author(s): I. Yamada, K. Fukumi, J. Nishii, and M. Saito
  • Journal Title: Proc. of SPIE Volume: 8428 Pages: 84281A-84281A
  • DOI: 10.1117/12.919758
• [Journal Article] Infrared Polarizer Fabrication by Imprinting on Sb-Ge-Sn-S Chalcogenide Glass (2012)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, K. Tani, T. Einishi, M. Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys. Volume: 51 Issue: 12R Pages: 12201-12201
  • DOI: 10.1143/jjap.50.121603
  • NAID: 40019137844
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fabrication of a mid-IR wire-grid polarizer by direct imprinting on chalcogenide glass (2011)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, K. Tani, T. Einishi, Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Opt. Lett. Volume: vol. 36 Pages: 3882-3884
• [Journal Article] Near-infrared polarizer with tungsten silicide wire grids (2011)
  • Author(s): I. Yamada, K. Fukumi, J. Nishii, and M. Saito
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys. Volume: vol. 50 Pages: 12502-12502
  • NAID: 40017446824
• [Journal Article] Fabrication of a mid-IR wire-grid polarizer by direct imprinting on chalcogenide glass (2011)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, K. Tani, T. Einishi, M. Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Journal Title: Opt. Lett. Volume: 36 Issue: 17 Pages: 3882-3884
  • DOI: 10.1364/ol.35.002831
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 干渉露光と陽極酸化による酸化チタン格子の形成と光学評価 (2013)
  • Author(s): 横山遼,山田逸成,柳沢淳一
  • Organizer: 平成25年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学(講演予稿集p.44)
• [Presentation] Sb-Ge-Sn-S系カルコゲナイドガラスのインプリント加工による赤外用波長板の作製 (2013)
  • Author(s): 石原吉朗,山田逸成,柳沢淳一,山下直人,谷邦彦,栄西俊彦,斉藤光徳,福味幸平,西井準治
  • Organizer: 第54回ガラス及びフォトニクス材料討論会
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所関西センター(講演予稿集pp. 62-63)
• [Presentation] チタンの陽極酸化を利用した反射型偏光波長フィルタの作製と評価 (2013)
  • Author(s): 横山遼,山田逸成,柳沢淳一
  • Organizer: 第22回日本光学会年次学術講演会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂(講演予稿集14pP2)
• [Presentation] Fabrication of silicone grating using a photoimprinted polymer mold and period control by mechanical distortion (2013)
  • Author(s): T. Ishihara, I. Yamada, J. Yanagisawa, K. Koyama, T. Inoue, J. Nishii, and M. Saito
  • Organizer: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • Place of Presentation: Fukuoka, Japan
• [Presentation] チタンの陽極酸化を利用した反射型偏光波長フィルタの作製 (2013)
  • Author(s): 横山遼,山田逸成,柳沢淳一
  • Organizer: 第74回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 同志社大学(講演予稿集03-017)
• [Presentation] サブ波長周期構造を利用した反射型波長板の作製と評価 (2013)
  • Author(s): 石原隆明,山田逸成,柳沢淳一
  • Organizer: 第74回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 同志社大学(講演予稿集03-035)
• [Presentation] Direct imprinting on chalcogenide glass and fabrication of infrared wire-grid polarizer (2013)
  • Author(s): I. Yamada, N. Yamashita, T. Einishi, M. Saito, K. Fukumi, and J. Nishii
  • Organizer: SPIE Conference Integrated Photonics : Materials, Devices, and Applications II
  • Place of Presentation: Grenoble, France
• [Presentation] 干渉露光と陽極酸化による酸化チタン格子の形成と光学評価 (2013)
  • Author(s): 横山遼，山田逸成，柳沢淳一
  • Organizer: 応用物理学会九州支部学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学
• [Presentation] Sb-Ge-Sn-S系カルコゲナイドガラスのインプリント加工による赤外用波長板の作製 (2013)
  • Author(s): 石原吉朗，山田逸成，柳沢淳一，山下直人，谷邦彦，栄西俊彦，斉藤光徳，福味幸平，西井準治
  • Organizer: ガラス及びフォトニクス材料討論会
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所 関西センター
• [Presentation] チタンの陽極酸化を利用した反射型偏光波長フィルタの作製と評価 (2013)
  • Author(s): 横山遼，山田逸成，柳沢淳一
  • Organizer: 日本光学会年次学術講演会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂
• [Presentation] チタンの陽極酸化を利用した反射型偏光波長フィルタの作製 (2013)
  • Author(s): 横山遼，山田逸成，柳沢淳一
  • Organizer: 応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 同志社大学
• [Presentation] サブ波長周期構造を利用した反射型波長板の作製と評価 (2013)
  • Author(s): 石原隆明，山田逸成，柳沢淳一
  • Organizer: 応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 同志社大学
• [Presentation] Fabrication of silicone grating using a photoimprinted polymer mold and period control by mechanical distortion (2013)
  • Author(s): T. Ishihara, I. Yamada, J. Yanagisawa, K. Koyama, T. Inoue, J. Nishii, and M. Saito
  • Organizer: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • Place of Presentation: Hilton Fukuoka Sea Hawk
• [Presentation] サブ波長周期構造を利用した反射型波長板 (2012)
  • Author(s): 石原隆明,山田逸成,柳沢淳一
  • Organizer: 第21回日本光学会年次学術講演会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀(講演予稿集23pP10)
• [Presentation] インプリント加工によるSb-Ge-Sn-S系カルコゲナイドガラスへのサブ波長周期構造の形成とワイヤグリッド偏光子の製作 (2012)
  • Author(s): 山田逸成,山下直人,谷邦彦,栄西俊彦,斉藤光徳,福味幸平,西井準治
  • Organizer: 第53回ガラス及びフォトニクス材料討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学(講演予稿集pp. 78-79)
• [Presentation] カルコゲナイドガラスへのインプリント加工による赤外用波長板の製作 (2012)
  • Author(s): 山田逸成,山下直人,谷邦彦,栄西俊彦,斉藤光徳,福味幸平,西井準治
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛大学(講演予稿集03-026)
• [Presentation] Fabrication of near- or mid-infrared wire-grid polarizers with WSi wires (2012)
  • Author(s): I. Yamada, K. Fukumi, J. Nishii, and M. Saito
  • Organizer: SPIE Conference Micro-Optics
  • Place of Presentation: Brussels, Belgium
• [Presentation] サブ波長周期構造を利用した反射型波長板 (2012)
  • Author(s): 石原隆明，山田逸成，柳沢淳一
  • Organizer: 第21回日本光学会年次学術講演会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
• [Presentation] インプリント加工によるSb-Ge-Sn-S系カルコゲナイドガラスへのサブ波長周期構造の形成とワイヤグリッド偏光子の製作 (2012)
  • Author(s): 山田逸成，山下直人，栄西俊彦，斉藤光徳，福味幸平，西井準治
  • Organizer: 第53回ガラス及びフォトニクス材料討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学
• [Presentation] カルコゲナイドガラスへのインプリント加工による赤外用波長板の製作 (2012)
  • Author(s): 山田逸成，山下直人，谷邦彦，栄西俊彦，斉藤光徳，福味幸平，西井準治
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会 13p-F3-4
  • Place of Presentation: 愛媛大学
• [Presentation] カルコゲナイドガラスへのインプリント加工による赤外用ワイヤグリッド偏光子の製作 (2011)
  • Author(s): 山田逸成,山下直人,谷邦彦,栄西俊彦,斉藤光徳,福味幸平,西井準治
  • Organizer: 第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学(講演予稿集03-020)
• [Presentation] カルコゲナイドガラスへのインプリント加工による赤外用ワイヤグリッド偏光子の製作 (2011)
  • Author(s): 山田逸成，山下直人，谷邦彦，栄西俊彦，斉藤光徳，福味幸平，西井準治
  • Organizer: 第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学
• [Book] プラズモンナノ材料開発の最前線と応用 第2章3節干渉露光法 (2013)
  • Author(s): 山田逸成,西井準治
  • Publisher: CMC出版
• [Book] 「プラズモンナノ材料開発の最前線と応用」第2章3節 干渉露光法 (2013)
  • Author(s): 山田逸成、西井準治（他45名）
  • Publisher: CMC出版
• [Remarks] 研究者詳細
  • URL: http://db.spins.usp.ac.jp/view?l=ja&u=100000124&i=j35&sm=name&sl=ja&sp=1
• [Patent(Industrial Property Rights)] ワイヤーグリッド偏光子およびその製造方法 (2011)
  • Inventor(s): 山下直人,谷邦彦,山田逸成,福味幸平
  • Industrial Property Rights Holder: 五鈴精工硝子株式会社、独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2011-158045
  • Filing Date: 2011-07-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] ワイヤーグリッド偏光子およびその製造方法 (2011)
  • Inventor(s): 山下直人、谷邦彦、山田逸成、福味幸平
  • Industrial Property Rights Holder: 五鈴精工硝子株式会社、独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2011-158045
  • Filing Date: 2011