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2009 Fiscal Year Annual Research Report

高分子フォトニック結晶によるアクティブ光機能デバイスの研究

Research Project

Project/Area Number 19675004
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

横山 士吉  Kyushu University, 先導物質化学研究所, 教授 (00359100)

Keywordsフォトニック結晶 / 先端光機能デバイス / 高分子合成 / 自己組織化 / 光物性
Research Abstract

情報通信分野における光デバイス・材料技術において、高性能化と低消費エネルギー化への対応に向け、高性能光学高分子の合成とデバイス作製を進めることで高効率光デバイスの実証をすることを目的とした。そのため、有機・高分子材料のナノ・マイクロ加工技術によって飛躍的な特性向上が期待できる高性能光学素子を作製し、非線形光学特性や発光特性を基軸とした光デバイスの応用研究を進める。本年度は、以下の研究テーマ(1-3)を統合的に進め、研究を実施する。【テーマ1】:高性能高分子材料の設計・合成では、トリシアノビニル誘導体非線形光学色素と分岐型高分子ホストの組み合わせによって得られた電気光学材料の詳細検討を進めた。その結果、高分子合成技術と融合することによってr=150-170pm/Vの電気光学特性を得た。この光学特性は従来の無機材料を大きく超えるとともに、本研究の当初目標(r=100pm/V)を超える成果である。【テーマ2】:高分子・ナノマイクロ加工技術では、高分子フォトニック結晶の高精度化に関する研究を進めた。その結果、多層膜共振器を使った1次元型フォトニック結晶で電気光学特性において60倍の効率化を実証した。本成果より2次元フォトニック結晶応用の作製に向け課題抽出を進めた。【テーマ3】:光デバイス・評価・応用では、上記のテーマを実質的に統合し、最終的に目標とする高性能高分子フォトニック結晶の光学機能評価のための光学実験を行った。実用的な光導波路型デバイスの光学評価実験に向け光結合系システムの構築を行った。特に近赤外域を中心とした光学評価を可能とする実験系を整備し、通信帯域の高分解能波長可変レーザーを用いてフォトニック結晶がもたらす電気光学特性の共鳴特性の解析を行った。以上の研究テーマに関する課題を統合的に進めることによって、最終目標の達成に向けた基盤技術が構築された。

  • Research Products

    (21 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (12 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Polymer Micro-structure Embedded in Two-Dimensional Photonic Crystals2010

    • Author(s)
      K.Sasaki, S.Inoue, K.Nishio, H.Masuda, A.Otomo, S.Yokoyama
    • Journal Title

      Opt.Mater. 32

      Pages: 543-546

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modification of two-photon excited fluorescence from quantum dots on SiN photonic crystals2010

    • Author(s)
      Xingsheng Xu, et al.
    • Journal Title

      Optics Letters 35

      Pages: 309-311

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photochemical and Photophysical Reactions of Poly(propylene imine)Dendrimers Tethering Cinnamamide Groups2009

    • Author(s)
      S.Furumi, et al.
    • Journal Title

      Polymer 50

      Pages: 2944-2952

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlation between Antibunching and Blinking of Photoluminescence from a CdSe/ZnS Quantum Dot2009

    • Author(s)
      X.Xu, et al.
    • Journal Title

      Eur.Phys.J.D 55

      Pages: 691-697

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Simulation of an Ultra-compact Electro-optic Modulator Based on Nanoscale Plasmon Metal Gap Waveguides2009

    • Author(s)
      S.Inoue, et al.
    • Journal Title

      Elec.Lett. 45

      Pages: 1087-1088

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 低電力・超高速光変調器を目指した高効率電気光学ポリマーの開発2010

    • Author(s)
      横山士吉
    • Organizer
      日本化学会第90春年会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-03-26
  • [Presentation] Hyperbranched Polymer for Electro-optic(EO)and Photonic Crystal Applications2010

    • Author(s)
      横山士吉, et al.
    • Organizer
      SPIE, Photonic West
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] 超高速ポリマー光スイッチング材料・デバイスの開発2009

    • Author(s)
      横山士吉
    • Organizer
      平成21年度 九州大学総理工セミナー
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-12-04
  • [Presentation] Development of Electro-Optic Polymers for Ultra-Fast Optical Switching Applications in Information and Communications Technology2009

    • Author(s)
      横山士吉
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Chemistry of Organic & Polymer Materials for Ubiquitus ICT -Optoelectronic Applications-
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-11-04
  • [Presentation] Application of Hyper-Branch Polymer for Electro-Optic Application2009

    • Author(s)
      X.Piao, et al.
    • Organizer
      IUPAC 5th International Symposium on Novel Materials and Synthesis
    • Place of Presentation
      Fudan University
    • Year and Date
      2009-10-20
  • [Presentation] Electro-Optic(EO)Host-Guest Hyperbranched Polymer over 100 pm/V2009

    • Author(s)
      横山士吉, et al.
    • Organizer
      IUPAC 5th International Symposium on Novel Materials and Synthesis
    • Place of Presentation
      Fudan University
    • Year and Date
      2009-10-20
  • [Presentation] FTC側鎖型電気光学高分子の合成と光学特性の解析2009

    • Author(s)
      村田幸司, 他
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] ハイパーブランチポリマーを用いた電気光学材料の合成2009

    • Author(s)
      森裕一, 他
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] 反射型多層膜共振器を用いた電気光学ポリマーの非線形光学効果の増大2009

    • Author(s)
      井上梓, 他
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] Synthesis and Characterization of FTC Acceptor-based Nonlinear Chromophores2009

    • Author(s)
      X.Piao, 他
    • Organizer
      第58回高分子討論会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Presentation] Electro-Optic(EO)Chromohores and Polymers over r33=100pm/V for Telecommunications Applications2009

    • Author(s)
      横山士吉
    • Organizer
      International Symposium of Post-Silicon Materials and Devices Research Allicane Project
    • Place of Presentation
      Oosaka
    • Year and Date
      2009-09-05
  • [Presentation] 電気光学ポリマーの飛躍的進歩とITデバイスの実現に向けて2009

    • Author(s)
      横山士吉
    • Organizer
      東北大多元研シンポジウム「光機能性高分子材料の新展開」
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2009-06-16
  • [Book] 「化学工業」高分子微細加工による光アクティブ・フォトニック結晶2009

    • Author(s)
      井上振一郎, 他
    • Total Pages
      99
    • Publisher
      化学工業社
  • [Book] 「ナノ空間材料の創製と応用」光エレクトロニクス機能2009

    • Author(s)
      横山士吉
    • Total Pages
      314
    • Publisher
      フロンティア出版
  • [Remarks]

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003092/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 2次非線形光学化合物及びそれを含む非線形光学素子2009

    • Inventor(s)
      横山士吉, 他
    • Industrial Property Rights Holder
      九州大学, 他
    • Industrial Property Number
      特願2009-132738
    • Filing Date
      2009-08-24

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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