光デバイス用多層超薄膜の異常複屈折性に関する研究

Research Project

Project/Area Number	61550275
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	電子機器工学
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	藤井陽一東大, 生産技術研究所, 教授 (00013110)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	荒川泰彦東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30134638) 榊裕之東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90013226)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000) Fiscal Year 1986: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords	超薄膜 / 電気光学効果 / 複屈折 / 光変調 / GaAs-AlGaAs
Research Abstract	異なる屈折率を有する材料を交互に配置した構造の膜の厚さが非常に薄く、光の波長に比べてきわめて小さい時、通常の構造複屈折よりも異常に大きい複屈折が生ずる可能性があることを見いだした。このような光学的性質を実現するためには、いくつかの材料が考えられる。その材料の一つとして、MBE法によってつくられるGaAs-AlGaAs超薄膜についてその可能性を検討した。また、このような超薄膜における電磁波の共振現象について理論的な考察を加えた。更に、この理論的考察を実証し、それを実用性の高い光デバイスとして実現するための条件について考慮した。超薄膜構造の光学的性質の検討と電磁界解析:超薄膜構造を有する誘電体の複屈折性について解析を行った。その結果、非常に小さい屈折率差を有する超薄膜に於ては、微小な屈折率差の多重の集積によって、強い反射が生じ、これによって、往復反射が生ずるから、ある特定の周波数のところで、強い共振が起こることを立証した。電気光学効果についても、理論的に検討し、積み重ね効果によって、電気光学効果が強調される可能性を指摘した。実験的に、ニオブ酸リチウムについてその電気光学効果係数を測定し、膜厚依存性を明かにした。超薄膜複屈折材料の製造と評価:GaAs-AlGaAs系の材料について、この超薄膜構造の設計を行った。MBE法によって得られたGaAs-AlGaAs超薄膜について、その屈折率変化を、エリプソメータによって測定した。またこれによる測定精度について検討を加えた。超薄膜構造の光学材料としての特性の評価と応用可能性の検討:量子井戸構造におけるエキシトンの影響を利用した光位変調器の原理を提案し、基礎特性をもとめた。