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バクテリオロドプシンを用いた偏光制御型光スイッチ素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07650047
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

岡田 佳子 (首藤 佳子)  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (50231212)

研究分担者 冨岡 寛顕 (富岡 寛顕)  埼玉大学, 教育学部, 助教授 (50212072)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1995年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードバクテリオロドプシン / フォトクロミズム / 偏光記録 / 光スイッチ / 有機非線形 / ホログラフィー / 有機非線形材料
研究概要

バクテリオロドプシンはバクテリアの細胞膜から単離される色素タンパク質で、光強度だけでなく偏光方向によって異方性を生じるため、偏光ホログラム記録材料として知られている。光の強度(振幅)、位相だけでなく、偏光も情報として利用する、偏光制御型光スイッチ素子を実現するため、入力光の偏光をスイッチすることによって出力光の偏光あるいは強度を制御する方法を提案し、その動作確認を行った。
1.室温でのスイッチング動作の確認
4光波混合光学系で、書き込み光のArイオンレーザの偏光を半波長板を用いて縦・横に変化させ、信号光(He‐Neレーザ)の偏波面を一定に保ったままで、出力光の偏光を変化させたところ、スイッチング速度はミリ秒のオーダーで高いon/off比が得られた。
集光機能をもつスイッチ素子の検討
書き込み光であるArイオンレーザ光の一方に凸レンズを挿入し、平面波と球面波を干渉させ、バクテリオロドプシン薄膜上にゾーンプレートのホログラムを書き込む。これによって信号光(He‐Ne)を集光させ、35μmのスポットサイズ(FWHM)と円形の形状をもつ良好な集光特性を得た。さらに書き込み光の一方の偏向を直交させ、信号光の偏光が入力時と出力時で直交することを利用して、exclusiveOR(XOR)動作を確認した。今後の課題はさらに異なる波長の信号光および書き込み光の自己位相共役波2次回析光を用いた複雑なスイッチング動作の実現である。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo: "Real-time Image Processing using Polarization Discrimination of Bacteriorhodopsin" Syhthetic Metals,. 81. 147-149 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo: "All-Optical Logic Processor using Polarization Discrimination of Bacteriorhodopsin" Tech.Digest of Conference on 2nd Japan-France. 39- (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo: "Holographic Zone Plate in Bacteriorhodopsin Film for Wavelength Division Beam Splitter" Proc.of Third International Conference on Organic Nonlinear Optics.139-140 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡田佳子: "光受容性タンパク質バクテリオロドプシンとは" パリティ. 26-37 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo, I.Yamaguchi, H.Tomioka, and H.Sasabe: ""Real-time Image Processing using Polarization Discrimination of Bacteriorhodopsin"" Synthetic Metals. 81. 147-149 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shudo and H.Tomioka: ""All-Optical Logic Processor using Polarization Discrimination of Bacteriorhodopsin"" Tech.Digest of Conference on 2nd Japan-France Joint Forum "Organic Materials and Optoelectronic Devices", 39, Paris, France. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo and F.Kajzar: ""Holographic Zone Plate in Bacteriorhodopsin Film for Wavelength Division Beam Splitter"" Proc.of Third International Conference on Organic Nonlinear Optics, Florida, USA. (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okada: ""What's photochromic in Japanese, protein Bacteriorhodopsin? "" PARITY. No.10. 26-37 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo: "Real-time Image Processing using Polarization Discrimination of Bacteriorhodpsi" Synthetic Metals. 81. 147-149 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo: "All-Optical Logic Processor using Polarization Discrimination of Bacteriorhodopsin" Tech.Digest of Conferance on 2nd Japan-France Joint. 39 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo: "Holographic zone Plate in Bacterio γhodopsin Film for wave length Division Beam Splitter" Proc.of Third International Conference on Organic Nonlinear Optics.139-140 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡田佳子: "光受容性タンパク質バクテリオロドプシンとは" パリティ. 26-37 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okada-Shudo: "“All-Optical Logic Processor using Polarization Discrimination of Bacteriorhodopsin"" Tech・Digest of Conference on 2nd Japan-France Joint Forum “Organic Materials and Optoelectronic Devices". 39 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡田佳子: "“バクテリオロドプシンを用いたスイッチング機能をもつ波長分波器" 第23回光ファイバ・レーザ関係研究発表会予稿集. 1-9 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 岡田佳子: "“光受容性タンパク質バクテリオロドプシンとは"" パリティ. 10. 26-37 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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