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2009 Fiscal Year Annual Research Report

SiCの2次非線形光学定数精密測定

Research Project

Project/Area Number 20560038
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

庄司 一郎  Chuo University, 理工学部, 准教授 (90272385)

KeywordsSiC / 非線形光学定数 / 波長変換 / 多重反射効果 / メーカーフリンジ法 / ウェッジ法
Research Abstract

SiCはSiにくらべ絶縁破壊電圧が10倍,熱伝導率が3倍大きく,バンドギャップエネルギーも3.2eVと大きいことから,可視光発生用高出力波長変換材料の決定版になる可能性がある.しかしながら,波長変換の効率を決定づける2次非線形光学定数については,過去の報告の間でばらつきがきわめて大きく,値が確定していなかった.この原因は,測定に用いられた試料の品質と測定法との両方にあると考え,本研究は高純度高品質結晶と精密測定法を用い,SiCの2次非線形光学定数を正確に決定することを目的として行っている.
本年度は昨年度に引き続き,基本波光源に波長1.064μmのQスイッチNd : YAGレーザを用い,(11-20)面試料を用いて回転型Makerフリンジ法とウェッジ法の2種類の手法で測定を行った.回転型Makerフリンジ法では平行平板試料内でのビームの重なりのズレまで考慮した多重反射効果解析手法を確立し,従来の(0001)面試料では誤差が大きかったd_33も含め,6H-SiCの正確な値を求めることに成功した.また,ウェッジ法では,異なるメーカー製の2種類の6H-siCと,1種類の4H-SiCを用い,最も高品質な結晶が得られる(0001)基板から側面の(11-20)面を切り出すことによって試料を作製した.測定結果に対して多重反射効果を考慮した解析を行い,6H-SiCについてはメーカー,面方位,測定法によらず一致した値が得られた.また,d_33は6H-SiCの値12.5pm/Vに比べ4H-SiCの値11.7pm/Vが小さく,理想的な正四面体配位からのずれの度合いで説明されることがわかった.以上より,SiCを用いた波長変換デバイスの正確な設計および評価が可能となり,今回得られた成果の意義は大きいと考えられる.

  • Research Products

    (13 results)

All 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] マイクロ固体フォトニクス材料―波長変換材料の非線形光学定数―2009

    • Author(s)
      庄司一郎
    • Journal Title

      レーザー研究 37

      Pages: 235-241

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accurate measurements of second-order nonlinear-optical coefficients of 6H and 4H Silicon Carbide2009

    • Author(s)
      Hiroaki Sato
    • Journal Title

      J.Opt.Soc.Am.B 26

      Pages: 1892-1896

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高出力波長変換時の廃熱評価2010

    • Author(s)
      片貝年男
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(平塚)
    • Year and Date
      2010-03-19
  • [Presentation] 共振器内光パラメトリック発振による4.6μm帯波長可変小型高効率連続波光源の開発2010

    • Author(s)
      庄司一郎
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(平塚)
    • Year and Date
      2010-03-19
  • [Presentation] 常温接合を用いた波長変換デバイスの開発2010

    • Author(s)
      庄司一郎
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第30回年次大会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • Year and Date
      2010-02-03
  • [Presentation] PPMg:SLTにおけるSHG変換効率の線幅依存性2010

    • Author(s)
      片貝年男
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第30回年次大会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • Year and Date
      2010-02-03
  • [Presentation] 赤外波長域における2次非線形光学定数の精密測定2009

    • Author(s)
      明星敏之
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2009
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟)
    • Year and Date
      2009-11-25
  • [Presentation] Mg添加定比組成LiTaO_3の温度依存性を含む屈折率分散式の検討2009

    • Author(s)
      片貝年男
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2009
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟)
    • Year and Date
      2009-11-25
  • [Presentation] Mg添加定比組成LiTaO_3の屈折率分散式の導出2009

    • Author(s)
      片貝年男
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] 面方位ずれ試料を用いたメーカーフリンジの実験と解析2009

    • Author(s)
      阿部真
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] Accurate measurement of electro-optic coefficient of stoichiometric LiNbO_32009

    • Author(s)
      Keishi Ueki
    • Organizer
      CLEO Pacific Rim 2009
    • Place of Presentation
      上海(中国)
    • Year and Date
      2009-09-01
  • [Presentation] A New Fabrication Technique by use of Room-Temperature Bonding for Developing Quasi-Phase-Matched Nonlinear Frequency-Conversion Devices2009

    • Author(s)
      庄司一郎
    • Organizer
      THERMEC 2009
    • Place of Presentation
      ベルリン(ドイツ)
    • Year and Date
      2009-08-26
  • [Presentation] New fabrication technique of quasi-phase-matched devices by use of the room-temperature bonding2009

    • Author(s)
      Ken Imura
    • Organizer
      Nonlinear Optics : Materials, Fundamentals, and Applications 2009
    • Place of Presentation
      オアフ島(米国)
    • Year and Date
      2009-07-15

URL: 

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

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