2013 Fiscal Year Research-status Report
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25390101
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
吉村 徹三 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 教授 (50339769)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 自己組織化光波網 / SOLNET / 反射型 / 蛍光ターゲット / セルフフォーカス / セルフアライン光結合 / 光導波路 / フォトポリマ |
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| Research Abstract |
初年度となる25年度は，蛍光体をターゲットとした反射型自己組織化光波網 (R-SOLNET)の形成と結合効率の測定を行なった．
【Alq3蒸着膜蛍光ターゲット】直径125 umの光ファイバの端面に，tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum (Alq3)を蒸着して蛍光ターゲットを形成した．数 mmの間隔をあけてコア径 50 umの光ファイバと蛍光ターゲットを対向させ，フォトポリマ（NORLAND OPTICAL ADHESIVE NOA65 および NOA81 を重量比 1 : 2 で混合した材料）中にセットし，光ファイバコアから波長405 nmの書き込み光を出射させた．その結果，Alq3蒸着蛍光ターゲットから緑青色発光を生じ，R-SOLNETが蛍光体ターゲットに向かって形成された．
【Coumarin 481蛍光ターゲット】光ファイバ端面部にCoumarin 481をドープした新規有機/無機ハイブリッド感光材料 Sunconnectをコートした後，コアを通過してきた紫外光の照射により硬化させ，未硬化部分をエッチングで除去して，コア部（直径 50 um）に蛍光ターゲットを形成した．100-300 umの間隔をあけてコア径 50 umの光ファイバと蛍光ターゲットを対向させ，Sunconnect中にセットし，光ファイバコアから波長448 nmの書き込み光を出射させた．その結果，蛍光ターゲットから青色発光を生じ，R-SOLNETがターゲットに向かって形成された．波長850 nmのプローブ光を用いて結合効率を測定した結果，R-SOLNETの形成により，10-30%の結合効率上昇，位置ずれトレランスの増大が観測された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画のうち，LA-SOLNETの形成・結合効率評価が積み残しとなった．このため，達成度は70%程度と評価される．
LA-SOLNETでは，蛍光ターゲット付きファイバ2つを対向させてフォトポリマ中にセットし，上部から波長448 nmの励起光を照射してSOLNETを形成する．このとき，蛍光に対する感度を，励起光に対する感度より高くするために，フォトポリマを増感しておく必要がある．25年度は，SunconnectのCrystal Violet (CV)による増感を試みてきたが，まだまとまった成果が得られていない．このため，LA-SOLNETの実験を先送りすることとなった．
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| Strategy for Future Research Activity |
CVを増感剤として， 500-650 nmの波長範囲で高い感度を有するフォトポリマを調整し，適正感度バランスを明らかにする．これを用いて，LA-SOLNETの実験を実行する．また，分岐SOLNET，コア径の異なる光ファイバ間へのR-SOLNET形成の実験を進め，SOLNET技術の適応範囲の拡大を試みる．さらに，IBMから2段階励起材料として報告されているbiacetylをSunconnectにドープし，2波長による2段階励起プロセスを利用したSOLNETの形成も試みる．
これらの実験と並行して，Finite Difference Time Domain (FDTD)法を用いたR-SOLNETのシミュレーションを進める．これまで，R-SOLNETのシミュレーションは，10年前に購入したPC（OS:Windows XP）で行っていた．今回，モデルサイズ大型化と計算高速化を目的として，新規PCを導入し，Windows 7下でのシミュレーションが可能な状態となった．今後，多数のデバイスを含むSOLNET，LA-SOLNET，2段階励起プロセスなど，各種モデルについて計算を進め，理論的な予測からSOLNETの新たな可能性を提案していく．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初の予算では，SOLNETシミュレーション用のワークステーションを購入する予定であったが，通常のPCでも実行可能なことがわかり，使い勝手も考慮して，ワークステーションからPCに切り替えた．さらに，PCは金額が小さいため，別予算を充当した．
当初計画に無かった項目として，国際会議発表出張費を追加する．これは，1年目のR-SOLNET with Luminescent Targets の実験で極めて良好な結果が得られ，CLEO 2014でのOral Presentationとして採択されたためである．
26年度の使用計画としては，光ファイバなどの光学部品の購入，蛍光体材料・基板・薬品などの消耗品の購入，シミュレーション強化のための新PCの購入，および論文投稿がある．
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