2013 Fiscal Year Annual Research Report
ホログラフィックレーザープロセッシングによる元素拡散制御
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23246121
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三浦 清貴 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60418762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下間 靖彦 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40378807)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | アモルファス材料 / フェムト秒レーザー |
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| Research Abstract |
空間光位相変調を利用し、繰り返し周波数が異なる二種類（1kHz、250kHz）のフェムト秒レーザーを二次元多点同時照射するシステムに、新たなホログラムを組合せることで、二種類のレーザーの焦点位置をZ軸方向へも変化させることを可能とし、ガラス内部の元素拡散領域（温度分布形成）を三次元的に制御可能なシステムを構築した。さらに、このシステムにより、光軸方向（Z方向）の元素拡散制御の自由度を高めることが可能となり、三次元空間における相分離領域の制御および局所的な屈折率制御を可能とした。
昨年、二種類（1kHz、250kHz）のフェムト秒レーザーの深さ方向の焦点位置が同じ状態で連続的に集光点を光軸に平衡に走査させることで、空間選択的に相分離領域が形成可能であることを確認した。この場合、得られる相分離領域の断面形状は常に一定となるが、今回、1kHzのレーザーの焦点位置を250kHzのレーザーの焦点位置に対して相対的に変化させ、光軸に対して垂直に走査させることでより相分離領域の形状をより複雑（精密）に制御することが可能となった。さらに従来のSiO2-Na2O二成分系ガラスに加え、より耐候性に優れ実用的なSiO2-B2O3-Na2O三成分系ガラスにおいても同様に空間選択的な共連続構造が形成可能であることも確認した。
SiO２を主成分とするシリケートガラスにおいてはSiイオンが中心に集まり、分布の傾向は網目形成酸化物，中間酸化物，修飾酸化物の順に同心円状に分布するため、元素分布形成により集光点中心近傍を高屈折率化することが困難であるため、高屈折率化に寄与するGeとGaイオンが中心に集まるP2O5-GeO2-Ga2O3-K2Oガラスにおいて、新たに構築したシステムにより元素拡散を利用したマイクロレンズや光導波路が形成できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A Driveless Read System for Permanently Recorded Data in Fused Silica2013
Author(s)
Takao Watanabe, Manabu Shiozawa, Eriko Tatsu, Shigeharu Kimura, Mariko Umeda, Toshiyuki Mine, Yasuhiko Shimotsuma, Masaaki Sakakura, Miki Nakabayashi, Kiyotaka Miura, Koichi Watanabe
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 52
Pages: 09LA02
DOI
Peer Reviewed
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