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弾性表面波アシスト薄膜位相格子の作成とウルトラミクロ光学システムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 10450116
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関山梨大学

研究代表者

中川 恭彦  山梨大学, 工学部, 教授 (50006277)

研究分担者 垣尾 省司  山梨大学, 工学部, 助手 (70242617)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1999年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1998年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード位相格子 / 弾性表面波 / マイクロレンズ / 五酸化タンタル単結晶薄膜 / 音響光学効果 / リニア型高速熱処理法 / Ta_2O_5薄膜 / SAWアシスト法 / Tα_5O_5薄膜 / 2次元位相格子 / 光弾性定数
研究概要

本研究費により得られた研究成果を列挙すると、
1.光弾性強調現象の発見:スパッタリング法による薄膜作成時にあらかじめ弾性表面波定在波を励起しておくと、光弾性定数,膜厚.屈折率などの物性が大きくなる。その結果、ブラッグ回折方式の光変調器の効率が約6倍に大きくなった。
2.弾性表面波アシストによる薄膜位相格子の作成方法の提案:弾性表面波定在波をあらかじめ基板上に励起させながら、薄膜を設けると、薄膜位相格子が容易に形成できる。膜厚の変化は約1.78% 屈折率変化は約12.5%と非常に大きい。弾性表面波の外部電界によって基板表面の誘電率が定在波の周期で変化し、それによって分子の付着力に違いが生じ,結果として膜厚と屈折率に空間的変化が生ずる.
3.2次元位相格子の作成と応用:直交する弾性表面波定在波を用いて、2次元位相格子の作成をおこなった。非常に正確に配置されたドットが形成され、理想的な格子が容易に形成できる。一つ一つは理想的な薄膜レンズになっておりウルトラマイクロレンズへの応用の可能性を得た。
4.弾性表面波パワーを有効に利用した光偏光制御素子の提案:高効率な光チュウナブルフィルタを提案した。帯域は約0.5MHzと光多重通信に利用可能である。さらに光波と弾性表面波のオーバーラップ面積を大きくするために、ラム波を励振すれば効率改善されることを計算によって示した。
5.リニア型高速熱処理法によるTa_2O_5単結晶薄膜作成:ニア型高速熱処理法を提案し、等方性基板(石英ガラス)上にも単結晶薄膜を作成できることを示した。これを利用して、Ta_2O_5単結晶薄膜の作成に成功した。得られたTa_2O_5薄膜は、大きな複屈折性(△n=0.148)を示し、強弾性強誘電性薄膜であることから、光スイッチングやメモリー等の新機能性光素子に応用可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Y.Nakagawa: "Enhancement of photoelastic constant of optical thin film waveguide assisted by SAW"Ultrasonics. 38. 590-593 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川恭彦: "Ta_2O_5圧電性単結晶薄膜の作成とそのSAWデバイスへの応用"2000年先端技術シンポジウム(圧電材料と弾性波デバイス). 147-153 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川恭彦: "弾性表面波による光弾性強調現象とその光変調素子への応用"電子情報通信学会. J82-C. 749-756 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakagawa: "Fabrication of a Thin Film Phase Grating Assisted by Surface Acoustic Waves"Electronics and Communications in Japan. 82. 26-33 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川恭彦: "弾性表面波による薄膜位相格子の作成"電子情報通信学会. J80-A. 1782-1787 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakagawa: "Fabrication of a Thin Film Phase Grating Assisted by Surface Acoustic Waves"Jpn.J.Appl.Phys.. 36. 3119-3120 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中川恭彦: "電磁気学"科学技術出版. 250 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiko Nakagawa: "Enhancement of photo-elastic constant of optical thin film wave-guide assisted by surface acoustic wave."Ultrasonics. Vol.38. 590-593 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiko Nakagawa: "Preparation of the Ta_2O_5 piezoelectricity single crystal thin film and application to the SAW device."The advanced technology symposium 2000 (piezoelectric material and acoustic wave device). 147-153 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiko Nakagawa: "Photoelasticity stress phenomenon by the surface acoustic wave and application to the optical modulator."Institute of Electronics, Information and Communication Engineering. Vol.J82-C. 749-756 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiko Nakagawa: "Fabrication of a Thin Film Phase Grating Assisted by Surface Acoustic Waves."Electronics and Communication in Japan. Vol.82. 26-33 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiko Nakagawa: "Fabrication of a Thin Film Phase Grating Assisted by Surface Acoustic Waves."Institute of Electronics, Information and Communication Engineering. Vol.J80-A. 1782-1787 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuhiko Nakagawa: "Fabrication of a Thin Film Phase Grating Assisted by Surface Acoustic Waves."Japan Journal Applied Physics. Vol.36. 3119-3120 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakagawa,M.Yawata,Kakio: "Enhancement of photoelastic constant of optical thin film waveguide assisted by SAW"Ultrasonics. 38. 590-593 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中川恭彦: "Ta_2O_5圧電性単結晶薄膜の作成とそのSAWデバイスへの応用"2000年先端技術シンポジウム(圧電材料と弾性波デバイス). 147-153 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakagawa,M.Watanabe,M.Yawata,S.Kakio: "Fabrication of a Thin Film Phase Grating Assisted by Surface Acoustic Waves"Electronics and Communications in Japan. 82. 26-33 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中川恭彦,八幡充洋,垣尾省司: "弾性表面波による光弾性強調現象とその光変調素子への応用"電子情報通信学会論文誌. J82-C-I. 749-758 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakagawa: "Dependence on waveguide width of elastic convolver efficiency"16th International Congress on Acoustics. 4pPAc6. 2303-2304 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中川恭彦,渡辺昌彦,垣尾省司: "弾性表面波アシストによる薄膜位相格子の作成"電子情報通信学会論文誌. J80-A. 1782-178* (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakagawa, M.Yawata, S.Kakio: "Fabrication of Thin-Film Grating by Surface Acoustic Wave"Jpn. J. Appl. Phys.. 9B. 3119-3120 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中川恭彦: "電磁磁気学"科学技術出版. 250 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakagawa: "Dependence on waveguide width of elastic convolver efficiency" 16th International Congress on Acoustics. 4pPAb6. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 中川恭彦,渡辺昌彦,八幡充洋,垣尾省司: "弾性表面波アシストによる薄膜位相格子の作成" 電子情報通信学会論文誌. J80-A. 1782-1787 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakagawa, M.Yawata, S.Kakio: "Fabrication of Thin-Film Garting Using Surface Acoustic Wave" Jpn.J.Appl.Phys.9B. 3119-3120 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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