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有機結晶の微細加工技術を用いた波長変換用非線形光学微小素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 04555012
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物理計測・光学
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 良一  東京大学, 工学部, 教授 (40133102)

研究分担者 近藤 高志  東京大学, 工学部, 助手 (60205557)
深津 晋  東京大学, 教養学部, 助教授 (60199164)
尾鍋 研太郎  東京大学, 工学部, 助教授 (50204227)
白木 靖寛  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00206286)
工藤 徹一  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90205097)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
20,200千円 (直接経費: 20,200千円)
1994年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1993年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1992年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
キーワード非線形光学 / 有機結晶 / 光学2高調波発生 / 波長変換 / 光導波路素子 / 微細加工 / 水溶性無機レジスト / リソグラフィー / 光第2高調波発生 / リソグラフィ-
研究概要

1.素子設計
Cerenkov放射型SHG素子を中心に各種の波長変換素子の基本特性に関して詳細な理論解析をおこない,高効率素子を実現するための設計指針を示した。有機結晶の潜在能力を最大限に引き出して利用するためには,擬似位相整合を達成する必要があることがあきらかとなった。
2.素子作製技術の開発
各種の有機非線形光学結晶に対して加工をおこない、有機結晶に適した微細加工技術を確立した。水溶性無機レジスト材料HPAを遠紫外線で露光し,酸素プラズマによる反応性イオンビームエッチングをおこなうことにより,高い精度での加工を実現できることを示した。また,半導体レーザ光の高効率結合を実現するために素子端面の処理法について検討を加え,基板の破断を利用することで良好な入射端面を確保できることを見出した。
3.新規波長変換素子の提案
共振器内の定在波を利用した新しい方式のSHG素子を提案し,その設計をおこなった。また,擬似位相整合方式の最大の弱点である安定性の問題を克服する手段として,シミュレーテド・アニーリングによって最適化した非等周期分極反転構造の導入による広帯域化の手法を新たに提案し,その有用性を実証した。有機結晶を用いた素子にこれらの技術を適用することで,極めて高性能な素子が実現できるものと考えている。
以上の研究を通じて,高性能な波長変換素子を実現するための具体的な戦略を示すことができた。今後は,これらの研究成果に基づいて,実際に素子を作製しその特性評価をおこなっていく予定である。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] T. Kondo: "Cerenkov-Type Optical Second-Harmonic Generation in Organic-Crystalline Channel Waveguides" Int. J. Nonlinear Opt. Phys.1. 367-392 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tsuda: "New Fabrication Method of Channel Optical Waveguides of Organic Crystals Using an Inorganic Photoresist" Jpn. J, Appl. Phys.31. L134-L135 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Hashizume: "Theoretical Analysis of the Cerenkov-Type Optical Second-Harmonic Generation in slab Waveguides" IEEE J. Quantum Electron.28. 1798-1815 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Uemiya: "Frequency doubling of a Nd:YAG laser using a crystal-cored fiber of an organic 4-( N, N-dimethylamino) -3-acetamidonitrobenzene" Appl.Opt.31. 7581-7586 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Wu: "Broad-Band Second-Harmonic Generation in LiNbO_3 Waveguide Using Optimized Domain-Inverted Grating" Jpn. J. Appl. Phys.33. L1163-L1166 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Takahashi: "New Semiconductor Second-Harmonic Generator Based on Quasi-Phase-Matching for Cavity-Enhanced Fundamental Standing Wave" Jpn. J. Appl. Phys.33. L1456-L1458 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kondo, N.Hashizume, K.Tsuda, R.Morita, N.Ogasawara, S.Umegaki and R.Ito: ""Cerenkov-Type Optical Second-Harmonic Generation in Organic-Crystalline Channel Waveguides"" Int.J.Nonlinear Opt.Phys.1. 367-392 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tsuda, T.Kondo, F.Saito, T.Kudo and R.Ito: ""New Fabrication Method of Channel Optical Weveguides of Organic Crystals Using an Inorganic Photoresist"" Jpn.J.Appl.Phys.31. L134-L135 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Hashizume, T.Kondo, T.Onda, N.Ogasawara, S.Umegaki and R.Ito: ""Theoretical Analysis of the Cerenkov-Type Optical Second-Harmonic Generation in Slab Waveguides"" IEEE J.Quantum Electron.28. 1798-1815 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Uemiya, N.Uenishi, S.Okamoto, K.Chikuma, K.Kumata, T.Kondo, R.Ito and S.Umegaki: ""Frequency Doubling of a Nd : YAG Laser Using a Crystal-Cored Fiber of an Organic 4- (N,N-Dimethylamino) -3-acetamidonitrobenzene"" Appl.Opt.31. 7581-7586 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Wu, C.Q.Xu, H.Okayama, M.Kawahara, T.Kondo and R.Ito: ""Broad-Band Second-Harmonic Generation in LiNbO_3 Waveguede Using Optimized Domain-Inverted Grating"" Jpn.J.Appl.Phys.33. L1163-L1166 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takahashi, M.Ohashi, T.Kondo, N.Ogasawara, Y.Shiraki and R.Ito: ""New Semiconductor Second-Harmonic Generator Based on Quasi-Phase-Matching for Cavity-Enhanced Fundamental Standing Wave"" Jpn.J.Appl.Phys.33. L1456-L1458 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Wu: "Broad-Band Second-Harmonlc Generatlon in LiNbO_3 Wavegulde Using Optimazed Domain-Inverted Grating" Jpn.J.Appl.Phys.33. L1163-L1166 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takahashi: "New Semiconductor Second-Harmonic Generator Based on Quasi-Phse-Matching for Cavity-Enhanced Fundamental Standing Wave" Jpn.Appl.Phys.33. L1456-L1458 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kondo: "Linear and Nonlinear Optical Properties of Racemic (±)2-(α-Methylbenzylamino)-5-Nitrpyridine Single Crystals" Opt.Rev.2(掲載予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.Wu: "Optimal Design for Broadband Quasi-Phase-Matched Second-Harmonic Generation Usion Simulated Annealing" IEEE Photon Lett.(掲載予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kondo: "Molecular Nonlinear Optics(共著)" Academic Press, 478 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kondo,N.Hashizume,K.Tsuda,R.Morita,R.Ito,N.Ogasawara and S.Umegaki: "Cerenkov-Type Optical Second-Harmonic Generation in Organic-Crystalline Channel Waveguides" International Jourual of Nonlinear Optical Physics. 1. 367-392 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hashizume,T.Kondo,T.Onda,N.Ogasawara,S.Umegaki and R.Ito: "Theoretical Analysis of Cerenkou-type Optical Second-Harmoric Generation in Slab Waveguides" IEEE Journal of Qnantum Electronics. 28. 1798-1815 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤 高志 伊藤 良一: "有機非線形光学結晶を用いた導波路型波長変換素子" レ-ザ-研究. 20. 214-222 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤 高志 伊藤 良一: "非線形光導波路における波長変換の基本原理" 応用物理. 61. 910-917 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tsuda,T.Kondo,F.Saito,T.Kudo and R.Ito: "New Fabrication Method of Channel Waveguides of Organic Crystal Using an Inargaric Photoresist" Japanese Journal of Applied Physics. 31. L134-L135 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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