1991 Fiscal Year Annual Research Report
周期的強誘電反転分域を利用した高効率広帯域音響光学デバイスの開発
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02555075
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中村 僖良 東北大学, 工学部, 教授 (00005365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 義徳 日本電気(株), 研究開発技術本部, 部長
清水 洋 青森大学, 教授 (00005175)
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| Keywords | 音響光学デバイス / 超音波トランスジュ-サ / 光フィルタ / 圧電 / ニオブ酸リチウム / 光変調器 / 強誘電体 / 分極反転 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、Ti拡散により周期的反転分域を表面に形成したLiNbO_3結晶を用いた音波変換媒質・光学媒質一体型の音響光学デバイスを提案し、製作プロセスの確立、デバイスの最適構成の検討、諸特性の解明などを行って超高周波帯の高性能音響光学デバイスを開発することにある。本年度の研究により得られた重要な成果・知見を以下に示す。1.周期反転分域型トランスジュ-サの放射音場を計算し、従来の圧電板厚み振動トランスジュ-サの音場とほぼ同じになることを示した。2.UHF帯トランスジュ-サの変換損特性の精密な測定法として、ネットワ-クアナライザによりトランスジュ-サのインパルス応答を求め、その第1エコ-をフ-リエ変換することにより求める方法を提案した。3.各電極から発生する弾性表面波の影響について検討し、非周期電極を用いることによりその影響を大幅に低減できることを示した。4.128°回転Y結晶を用いた横波トランスジュ-サを試作し、、中心周波数360MHz、最小変換損約4.1dB、比帯域幅約90%の高効率広帯域特性が得られることを実証した。5.SiO_2マスクを用いることにより周期5μmの反転分域が形成できることを実証し、数GHzで動作するトランスジュ-サの実現可能性を示した。また、周期10μmの反転分域を利用した500MHz〜1GHz帯で動作する超高周波トランスジュ-サの試作を行なった。6.118°回転Y結晶の異方ブラッグ回折を利用すれば広い周波数範囲でブラッグ条件を満たすことができる光偏向器が得られることを示した。7.36°回転Y結晶に光偏向器を製作し、回折光がほぼ理論通りに偏向されることを示した。8.128°回転Y結晶を用いたコリニア型チュ-ナブル光フィルタを試作し、He-Neレ-ザ-を光源としてほぼ理論通りのフィルタ特性が得られることを実証した。
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[Publications] 中村 僖良: "超音波トランスジュ-サ" 日本音響学会誌. 47. 196-200 (1991)
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[Publications] Kiyoshi Nakamura: "Ferroelectric Inversion Layers Formed by Heat Treatment of Proton-Exchanged LiTaO_3" Applied Physics Letters. 56. 1535-1536 (1990)
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[Publications] 加藤 昌法: "LiNbO_3 128°回転Y面の反転分域を利用した横波トランスジュ-サ" 電子情報通信学会技術研究報告. 91. 9-14 (1991)
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[Publications] 加藤 昌法: "反転分域型超音波トランスジュ-サを用いたコリニア型音響光学フィルタの試作" 日本音響学会講演論文集. 939-940 (1992)
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[Publications] Kiyoshi Nakamura: "Acoustic Transverse Wave Transducers Using Stripe-Domains on Lithium Niobate" IEEE Transactions on UFFC. 39. (1992)
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[Publications] Yoshinori Katoh: "Characteristics of Collinear Acousto-Optic Tunable Filters Using Stripe-Domain Ultrasonic Transducers" Electronics Letters. 28. (1992)
