1999 Fiscal Year Annual Research Report

ガラスの表面結晶化制御によるマイクロオプティクス材料の作製

Research Project

Project/Area Number	09555193
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	難波徳郎岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (80218073)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡野寛三洋電機(株), ニューマテリアル研究所, 研究員三浦嘉也岡山大学, 環境理工学部, 教授 (80032952)
Keywords	表面結晶化ガラス / 超音波表面処理 / 非線形光学材料 / 光導波路 / 光機能材料 / 光増幅材料
Research Abstract	本研究では,ガラス表面に光学機能を有する結晶薄膜を作製し,ガラスと結晶の長所を複合化することにより光学特性の高度化・複合化を図り,マイクロオプティクス・デバイスヘと発展させることを目差したものである。ガラスの結晶化制御は,申請者らが開発した超音波表面処理(Ultrasonic Surface Treatment,UST)技術を用いて行った。平成11年度に得られた研究成果の概要を以下に示す。 1.xK_2O・(35-x)Li_2O・30Nb_2O_5・35SiO_2ガラスの表面結晶化について調べた。x=10mol%のとき最も配向性の優れたLiNbO_3の表面結晶化ガラスを作製できた。10K_2O・25Li_2O・30Nb_2O_2・35SiO_2ガラスから表面に析出した結晶層は,いずれもKがLiと部分的に置換したLiNbO_3結晶であった。また,この試料での透明表面結晶化ガラスの作製に最適な熱処理条件は,温度610〜620℃,時間3〜6時間であった。この条件で作製した試料から第二高調波の発生が確認され,その非線形光学定数はd_<33>が6.40pm/V,d_<31>が2.14pm/Vであった。 2.現在,光通信に用いられている波長1.55μmの光を増幅するCa_2Al_2SiO_7:Yb^<3+>,Er^<3+>結晶を含んだ透明表面結晶化ガラスを熱処理により作製し,作製した試料の光導波性に対するUSTの影響について評価を行った。ガラス試料にUSTを施した後,熱処理をすることにより,光導波路機能を有するCa_2Al_2SiO_7:Yb^<3+>,Er^<3+>透明表面結晶化ガラスを作製することできた。熱処理温度・時間を変化させることにより,シングルモードのみならずマルチモードの光導波性を得ることも可能となった。本研究により,透明表面結晶化ガラスがマイクロオプティクス・デバイス材料として有効であることが明らかとなった。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 丁勇: "Lithium Disilicate Crystalline Slab Waveguides from Surface Crystallized Glass"Electronic Letters. 35. 504-505 (1999)
[Publications] 丁勇: "Oriented Surface Crystallization of Lithium Niobate on Glass and Second Harmonic"Journal of Non-Crystalline Solids. 259. 132-138 (1999)
[Publications] 姚治東: "Compositional dependences of Judd-Ofelt parameters of Er^<3+> in borosilicate glasses"Physics and Chemistry of Glasses. 40・4. 179-183 (1999)
[Publications] 姚治東: "Photoluminescence increase of Er^<3+> in Na_2O-Nb_2O_5-SiO_2 glasses after crystallization"Journal of Non-Crystalline Solids. 259. 45-50 (1999)
[Publications] 三浦嘉也: "X-ray photoelectron spectroscopy of sodium aluminosilicate glasses"Physics and Chemistry of Glasses. 41・1. 24-31 (2000)
[Publications] 難波徳郎(分担執筆): "ガラス工学ハンドブック"朝倉書店. 728 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

ガラスの表面結晶化制御によるマイクロオプティクス材料の作製

Principal Investigator

難波 徳郎 岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (80218073)

Research Products

[Publications] 丁 勇: "Lithium Disilicate Crystalline Slab Waveguides from Surface Crystallized Glass"Electronic Letters. 35. 504-505 (1999)

[Publications] 丁 勇: "Oriented Surface Crystallization of Lithium Niobate on Glass and Second Harmonic"Journal of Non-Crystalline Solids. 259. 132-138 (1999)

[Publications] 姚 治東: "Compositional dependences of Judd-Ofelt parameters of Er^<3+> in borosilicate glasses"Physics and Chemistry of Glasses. 40・4. 179-183 (1999)

[Publications] 姚 治東: "Photoluminescence increase of Er^<3+> in Na_2O-Nb_2O_5-SiO_2 glasses after crystallization"Journal of Non-Crystalline Solids. 259. 45-50 (1999)

[Publications] 三浦嘉也: "X-ray photoelectron spectroscopy of sodium aluminosilicate glasses"Physics and Chemistry of Glasses. 41・1. 24-31 (2000)

[Publications] 難波徳郎(分担執筆): "ガラス工学ハンドブック"朝倉書店. 728 (1999)

難波徳郎岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (80218073)

[Publications] 丁勇: "Lithium Disilicate Crystalline Slab Waveguides from Surface Crystallized Glass"Electronic Letters. 35. 504-505 (1999)

[Publications] 丁勇: "Oriented Surface Crystallization of Lithium Niobate on Glass and Second Harmonic"Journal of Non-Crystalline Solids. 259. 132-138 (1999)

[Publications] 姚治東: "Compositional dependences of Judd-Ofelt parameters of Er^<3+> in borosilicate glasses"Physics and Chemistry of Glasses. 40・4. 179-183 (1999)

[Publications] 姚治東: "Photoluminescence increase of Er^<3+> in Na_2O-Nb_2O_5-SiO_2 glasses after crystallization"Journal of Non-Crystalline Solids. 259. 45-50 (1999)