紫外レーザーを用いた有機材料の超精密加工と波長変換デバイス開発に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07246107
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 佐々木 孝友 大阪大学, 工学部, 教授 (50029237)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 国雄 大阪工業大学, 工学部, 教授 (70029338) ; 黒澤 宏 宮崎大学, 工学部, 教授 (80109892)
• Keywords: 有機非線形材料 / 紫外レーザー / 超精密加工 / ドライエッチング / 誘導ブリルアン散乱 / DLAP / LAP / DAST

Research Abstract

本研究で得られた成果を以下にまとめる
(1)有機非線形材料における誘導ブリルアン散乱(SBS)
LAP、DLAP、PMMA(poly(methyl methacrylate))等の固体材料におけるSBS反射率の測定、SBS閾値からのゲイン評価を行ったところ、LAP、DLAPでは0〜100mJの入射エネルギーの範囲において表面、内部共にダメ-ジが見られず、高い反射率が観測された。反射率の最高値は、LAPで59%、DLAPで78%であった。SiO_2、PMMAはそれぞれ16mJ(107J/cm^2)、2.8mJ(25J/cm^2)の低入力に対してダメ-ジを生じている。また、KDP(potassium dihydrogen phosphate)、PC(polycarbonate)、PVC(poly(vinyl chloride))、CYTOPからはSBSの反射が観測されなかった。
(2)有機非線形結晶DASTの育成
DAST結晶の大型化育成を、0.01℃の温度制御が可能な恒温水槽を用いた温度降下法で行った。大型結晶においては、配向性が不規則になり内部が不均一となる傾向が見られたが、育成容器の形状・撹拌機構の改良、育成溶媒・温度降下速度等の成長条件を変化させ、11日間で5.8×3.4×1.0mm^3の良質な単結晶を得ることができた。偏光顕微鏡を用いた消光度を調べたところ、これらの結晶内部は均一であることがわかった。さらに、X線回折装置を用いてθモードの回折ピークを測定した結果、偏光顕微鏡では差の見られなかった結晶においても、X線の回折ピークには顕著な違いが現れた。0.15mm/dayで育成した結晶は鋭い回折ピークが一つあるのに対し、0.40mm/dayで育成した結晶では数本の回折ピークが見られた。
(3)有機非線形材料CMTC表面の超精密ドライ加工と薄膜蒸着
CMTC結晶の表面にイオンビームを用いたドライ加工を施すことにより、良好な光学研磨面を作製することができた。さらに、SiO_2薄膜を蒸着したところ、有機材料にも低損失光学コーティングを行うことができることを確認した。

Research Products

• [Publications] Takatomo Sasaki: "Efficient stimulated Brillouin scattering in organic crystal DLAP" Journal of Optical Society of America. (in press). (1997)
• [Publications] Takatomo Sasaki: "Effective solid-state SBS mirror by organic crystals LAP、DLAP" Proceeding of Advanced Solid-State Lasers'97. (in press). (1997)