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2015 Fiscal Year Annual Research Report

液晶偏光配向技術を用いた偏光干渉法による多次元異方性フォトニック素子創成

Research Project

Project/Area Number 25289097
Research InstitutionNagaoka University of Technology

Principal Investigator

小野 浩司  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10283029)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川月 喜弘  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60271201)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords液晶 / 回折格子 / 光配向 / フォトニック素子 / 偏光
Outline of Annual Research Achievements

液晶光配向技術を用いた偏光干渉法による多次元フォトニック素子を創成するために、我々が開発してきた光架橋性高分子液晶を用いた捩れ配向を含む2次元の回折格子素子を作成してきた。我々の光配向技術の特徴は、強固な配向規制力が得られるだけでなく、露光量によって直交光配向と平行光配向を制御出来ることにある。このことを利用すると、ガラスセルの両内面への露光量に差を付けることによって、一度露光で露光面内だけでなく液晶セル内の捩れ配向分布を形成できる。このことは、他の光配向技術の片側づつ偏光露光し、高精度に位置合わせして捩れ配向構造を含む構造を形成しなければならない技術と比較すると、その優位性は明らかである。
本申請に関わる研究の最終年度では、これらの様々な高度光配向技術を生かし、3光束および4光束の偏光干渉露光を実施し、3次元空間に液晶分子の配向分布を形成した異方性フォトニック素子を形成することに成功した。これらのフォトニック素子は、回折の偏光依存性、偏光変換回折、多彩な波長依存性、など従来の等方性のフォトニック素子には無いユニークな性能を示した。
以上の研究成果により、直線偏光方位角によって回折したりしなかったりする1~3次元回折素子、直線偏光を円偏光に変換しながら回折する1~3次元回折素子、青色レーザーは回折するが赤色レーザーは回折しない1~3次元フォトニック回折素子、など多彩な回折素子を形成出来る事が総合的に実証され、回折格子素子の新しい研究分野・応用分野の開拓がなされたものと考えられる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Alignment structures and diffraction properties of chiral nematic liquid crystal cells with periodically patterned photoalignment films2016

    • Author(s)
      T. Sasaki, R. Shimura, K. Kawai, K. Noda, M. Sakamoto, N. Kawatsuki and H. Ono,
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 55 Pages: 012001(5pages)

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.012001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional vector holograms formed in twisted-nematic azo-dye-doped polymer liquid crystal composite2016

    • Author(s)
      T. M. Tien, T. Sasaki, M. Sakamoto, K. Noda, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Journal Title

      J. Opt. Soc. Am. B

      Volume: 33 Pages: 286-291

    • DOI

      10.1364/JOSAB.33.000286

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three dimensional vector recording in polarization sensitive liquid crystal composites by using axisymmetrically polarized beam2016

    • Author(s)
      M. Sakamoto, T. Sasaki, K. Noda, T. M. Tien, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Journal Title

      Opt. Lett.

      Volume: 41 Pages: 642-645

    • DOI

      10.1364/OL.41.000642

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensionally modulated anisotropic structure for diffractive optical elements created by one-step three-beam polarization holographic photoalignment2016

    • Author(s)
      K. Kawai, M. Sakamoto, K. Noda, T. Sasaki, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Journal Title

      J. Appl. Phys.

      Volume: 119 Pages: 123102(5pages)

    • DOI

      10.1063/1.4944810

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Universal polarization terahertz phase controllers using randomly aligned liquid crystal cells with graphene electrodes2015

    • Author(s)
      T. Sasaki, K. Noda, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Journal Title

      Opt. Lett.

      Volume: 40 Pages: 1544-1547

    • DOI

      10.1364/OL.40.001544

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced orientation of photoresponsive copolymers with N-benzylideneaniline and nonphotoreactive mesogenic side groups2015

    • Author(s)
      N. Kawatsuki, T. Washio, J. Kozuki, M. Kondo, T. Sasaki and H. Ono
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 56 Pages: 318-326

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2014.11.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Holographic binary grating liquid crystal cells fabricated by one-step exposure of photocrosslinkable polymer liquid crystalline alignment substrates to polarization interference ultraviolet beam2015

    • Author(s)
      K. Kawai, T. Sasaki, K. Noda, M. Sakamoto, N. Kawatsuki, and H. Ono
    • Journal Title

      Appl. Opt.

      Volume: 54 Pages: 6010-6018

    • DOI

      10.1364/AO.54.006010

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photoalignment and resulting holographic vector grating formation in composites of low-molecular-weight liquid crystals and photoreactive liquid crystalline polymers2015

    • Author(s)
      T. Sasaki, T. Shoho, K. Goto, K. Noda, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Journal Title

      Appl. Phys. B

      Volume: 120 Pages: 217-222

    • DOI

      10.1007/s00340-015-6124-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ formation of photoalignable N-benzylideneaniline side groups and control of photoinduced reorientation in polymethacrylate with 4-oxybenzaldehyde side groups and 4-methoxyanilline composite films2015

    • Author(s)
      N. Kawatsuki, K. Miyake, H. Ikoma, M. Kondo, T. Sasaki and H. Ono
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 77 Pages: 239-245

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2015.09.057

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Diffraction properties of a vector grating liquid crystal cell fabricated using a one-step exposure of a non-orthogonal elliptically polarized interference beam2015

    • Author(s)
      K. Kawai, T. Sasaki, K. Noda, M. Sakamoto, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Journal Title

      J. Opt. Soc. Am. B

      Volume: 32 Pages: 2435-2440

    • DOI

      10.1364/JOSAB.32.002435

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 強い波長選択性を有する捩れ配向液晶回折格子2016

    • Author(s)
      河合孝太郎、坂本盛嗣、野田浩平、佐々木友之、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東工大 大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] ガルバノ描画法による多値異方性回折素子の形成2016

    • Author(s)
      野田浩平、河合孝太郎、坂本盛嗣、佐々木友之、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東工大 大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 光反応性複合体液晶を用いた光配向定量化手法の提案2016

    • Author(s)
      小歩岳史、Tran Minh Tien、野田浩平、坂本盛嗣、佐々木友之、川月喜弘、後藤耕平、小野浩司
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東工大 大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 光架橋性高分子液晶を用いたファブリペロ構造を有する偏光回折格子の回折特性制御2016

    • Author(s)
      山口春樹、河合孝太郎、坂本盛嗣、野田浩平、佐々木友之、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東工大 大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] Formation of diffraction grating in photo-cross-linkable liquid crystalline composite by using galvano mirror system2016

    • Author(s)
      Tran Minh Tien, Takashi Shoho, Moritsugu Sakamoto, Kohei Noda, Tomoyuki Sasaki, Kohei Goto, Nobuhiro Kawatsuki, and Hiroshi Ono
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東工大 大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 光架橋性高分子液晶を用いて作製されたキラル分子添加回折格子液晶セルの回折特性制御2016

    • Author(s)
      志村礼、河合孝太郎、坂本盛嗣、野田浩平、佐々木友之、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東工大 大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] 光波による液晶分子の3次元配向構造制御と偏光制御型回折格子素子形成2016

    • Author(s)
      小野浩司
    • Organizer
      情報科学用有機材料142委員会講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学森戸記念館
    • Year and Date
      2016-01-26 – 2016-01-26
    • Invited
  • [Presentation] Photoinduced in-plane alignment of nematic LCs doped with photoalignable composite materials2015

    • Author(s)
      Nobuhiro Kawatsuki, Yuki Hashimoto, Mizuho Kondo, Tomoyuki Sasaki, and Hiroshi Ono
    • Organizer
      IDW ’15
    • Place of Presentation
      大津プリンスホテル
    • Year and Date
      2015-12-09 – 2015-12-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3光束偏光干渉露光法による3次元液晶配向構造を有する回折光学素子の形成2015

    • Author(s)
      河合孝太郎、佐々木友之、坂本盛嗣、野田浩平、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2015
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス文教校舎
    • Year and Date
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [Presentation] 偏光制御素子を目指した2次元異方性パターンの偏光ガルバノ描画法による形成2015

    • Author(s)
      関俊介、野田浩平、佐々木友之、坂本盛嗣、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2015
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス文教校舎
    • Year and Date
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [Presentation] ファブリペロ共振器を用いた偏光回折格子の特性制御2015

    • Author(s)
      山口春樹、河合孝太郎、佐々木友之、坂本盛嗣、野田浩平、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2015
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス文教校舎
    • Year and Date
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [Presentation] 一軸異方性を有する光応答性液晶媒体への軸対称偏光による3次元ベクトル記録2015

    • Author(s)
      坂本盛嗣、佐々木友之、Tran Minh Tien、野田浩平、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2015
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス文教校舎
    • Year and Date
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [Presentation] アゾベンゼンドープ高分子への偏光ホログラム形成過程その場観察2015

    • Author(s)
      齋藤和尭、坂本盛嗣、野田浩平、佐々木友之、 川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会信越支部大会
    • Place of Presentation
      新潟工科大学
    • Year and Date
      2015-10-03 – 2105-10-03
  • [Presentation] Mach-Zehnder 干渉計による液晶の初期電界応答特性の位相敏感測定2015

    • Author(s)
      伴内健太、坂本盛嗣、野田浩平、佐々木友之、小野浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会信越支部大会
    • Place of Presentation
      新潟工科大学
    • Year and Date
      2015-10-03 – 2105-10-03
  • [Presentation] Three-dimensional vector holograms formed in twisted-nematic azo dye-doped polymer liquid crystal composite2015

    • Author(s)
      Tran Minh Tien, Tomoyuki Sasaki, Sakamoto Moritsugu, Kohei Noda, Nobuhiro Kawatsuki and Hiroshi Ono
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋期学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [Presentation] キラルネマチック液晶を用いた捻れ配向回折格子液晶セルの配向欠陥形成2015

    • Author(s)
      志村礼、河合孝太郎、佐々木友之、坂本盛嗣、野田浩平、川月喜弘、小野浩司
    • Organizer
      日本液晶学会討論会
    • Place of Presentation
      東工大
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-09
  • [Presentation] Vector grating liquid crystal cells with TN and homogeneous alignment fabricated by one-step exposure of photocrosslinkable polymer liquid crystal films to non-orthogonal elliptical interference beam2015

    • Author(s)
      K. Kawai, T. Sasaki, K. Noda, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Organizer
      EM-NANO 2015
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Two-dimensional multilevel anisotropic diffractive optical elements fabricated using photocrosslinkable polymer liquid crystals2015

    • Author(s)
      K. Noda, K. Kawai, T. Sasaki, N. Kawatsuki and H. Ono
    • Organizer
      EM-NANO 2015
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 長岡技術科学大学 電磁波・光波制御研究グループ

    • URL

      http://optik.nagaokaut.ac.jp/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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