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陽極酸化アルミナ膜を利用した偏光子の実用化

Research Project

Project/Area Number 05555092
Research Category

Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 電子デバイス・機器工学
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

斉藤 光徳  東北大学, 工学部, 助教授 (60205680)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黄 礼豊  東北大学, 工学部, 助手 (00250697)
宮城 光信  東北大学, 工学部, 教授 (90006263)
Project Period (FY) 1993
Project Status Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 1993: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Keywords陽極酸化 / アルミナ / 偏光子 / 微粒子
Research Abstract

陽極酸化アルミナ膜への封入金属として従来はニッケルを用いていたが、理論解析によって銅の方が良い特性を示すことがわかったので、ポア内に銅を電解析出させる技術を新たに開発した。光スペクトラムアナライザと赤外フーリエ変換型分光光度計を用いて、銅封入膜の断面から光を入射させたときの透過特性を測定した結果、光通信で用いられる波長1.55μmにおいて消光比40dB以上、挿入損失1dBが得られた。
陽極酸化を大きな電流密度で行うと偏光特性が現れることが従来の研究で見出されたが、この現象を様々な方法で分析した結果、未酸化のアルミニウム微粒子が偏光機能の原因であることが明らかになった。この結果をもとに低温下で陽極酸化を行ったところ、未酸化アルミニウムの量が増え、大きな偏光特性を生じさせることができた。この方法によれば、金属をポア内に封入する工程を省略することができ、偏光子の製作をより簡便にすることが可能である。
開口面積の大きな偏光子を実現するため、2つのガラスプリズムで銅封入膜を挟んだ直方体型偏光子を製作した。膜に対して斜めに光が入射すると共鳴吸収によって特定の波長域で非常に大きな偏光特性が生じることがわかり、また、析出させる銅粒子の形状を制御することにより、共鳴吸収の波長を自由に変えられることがわかった。プリズムの屈折率や角度、銅の封入量などを最適化することによって、波長1μmで25dBの消光比、1.3dBの挿入損失をもつ断面積1×1cm^2の偏光子を製作することができた。

Report

(1 results)
  • 1993 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All Other

All Publications (5 results)

  • [Publications] Mitsunori Saito: "Infrared polarizers made of anodic alumina films" Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers. 2104. 412-413 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] Mitsunori Saito: "Unoxidized aluminum particles in anodic alumina films" Journal of the Electrochemical Society. 140. 1907-1911 (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] Li-Feng Huang: "Polarization characteristics of alumina films anodized at low temperature" Japanese Journal of Applied Physics. 32. 3169-3174 (1993)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] Kuniyoshi Takano: "Cube polarizers by the use of metal particles in anodic alumina films" Applied Optics. 33(in press). (1994)

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] Mitsunori Saito: "Light Scattering by liquid crystals in columnar micropores" Journal of Applied Physics. 69(in press). (1994)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report

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Published: 1993-04-01   Modified: 2016-04-21  

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