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2次光非線形性を有するガラス材料の基盤研究とそのフォトニクスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 11694179
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 応用光学・量子光工学
研究機関豊田工業大学

研究代表者

生嶋 明  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10029415)

研究分担者 KHALED JABRI (JABRI Khaled / KHALED Jabri)  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, ポストドクトラル研究員 (50309001)
斉藤 和也 (斎藤 和也)  豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20278394)
藤原 巧  長岡技術科学大学, 化学系, 助教授 (10278393)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
2000年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1999年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードガラス材料 / 2次光非線形性 / ポーリング / 光導波路 / 光ファイバ / フォトニクス / シリカガラス / 光誘起欠陥生成 / 紫外光ポーリング / アンダーソン局在 / 光デバイス / ガラス材料、 / 2次光非線形性、 / ポーリング、 / 光導波路、 / 光ファイバ、
研究概要

本研究は、紫外光ポーリング(紫外光照射+高電場印加)という独自の方法により、ガラス材料に結晶レベルの2次光非線形性を発現させ、ガラス本来の高機能特性(高透明度、広い透過波長域、賦形性など)とアクティブな特性を併せ持つ新フォトニクス材料及びそれを用いた新機能デバイスを創製することを目的として行ったものである。得られた研究成果の要点を以下に記す。
(1)紫外光ポーリングにより発現する大きな2次光非線形性の起因が、結晶化生成に伴う3次光非線形性の増大と、GeE'と呼ばれる欠陥生成に伴う空間電場形成の複合効果(χ^<(2)>=3Escχ^<(3)>)により説明できることを明らかにした。
(2)薄膜ガラスにおいて発現する2次光非線形性の最適化を行ない、今までで最も大きな2次光非線形性(d定数=12.5pm/V)を得ることに成功している。
(3)光誘起ESRスペクトルおよびVUV分光スペクトルの解析により、バンド間遷移による電子励起からの欠陥生成とアンダーソン局在の関係を明らかにしつつある。
(4)Bath大学提案のフォトニック・クリスタルへの本技術の適用を進めている。
これらの成果は、フォトニクス応用において必須となる光スイッチなど、ガラスをベースとした全く新しいアクティブなデバイス創製に繋がることが期待されるものである。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] A.J.Ikushima,T.Fujiwara: "A Large Second-Order Optical Nonlinearity in Glass"Photo.Sci.. 4. 30-35 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.J.Ikushima,T.Fujiwara: "Large Second-Order Optical Nonlinearity in Ge-Doped Silica Glass"Nonlinear Opt.. 21. 515-524 (1999)

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  • [文献書誌] S.Matsumoto,T.Fujiwara M.Ohama,A.J.Ikushima: "Crystallization of GeO_2-SiO_2 glass by poling with ArF-laser excitation"Opt.Lett.. 24. 1404-1406 (1999)

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  • [文献書誌] M.Ohaima,T.Fujiwara A.J.Ikushima: "Induced Defects and Increase of Second-Order Nonlinearity in Ultraviolet-Poled GeO_2-SiO_2 Glass"Jpn.J.Appl.Phys.. 38. 6359-6361 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujiwara,S.Matsumoto M.Ohawa,A.J.Ikushima: "Origin and properties of second-order optical non-linearity in ultraviolet-poled GeO_2SiO_2 glass"J.Non-Cryst.Solids. 273. 203-208 (2000)

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  • [文献書誌] S.Matsumoto,T.Fujiwara,Y.Seno Y.Hirose,M.Ohama,A.J.Ikushima: "Crystallization and opeical nonlinearity GeO_2-SiO_2 glass poled with ArF excimer-laser erradiation"J.Appli.Phys.Number 12. 88. 6993-6996 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Khaled,T.Fujiwara M.Ohama,A.J.Ikushima: "Generation of second-harmonics in Ge-doped SiO_2 thin films by ultraviolet irradiation under poling electric field"J.Appl.Phys.Number5. 87. 2137-2141 (2000)

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  • [文献書誌] P.St.J.Russell: "Photonic crysal fibers and films"

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  • [文献書誌] E.Silvestre,M.Portage P.St.J.Russell.P.J.Roborts: "Design of thin-film photonic crystal waveguides"Appli.Phys.Lett.. 77. 942-944 (2000)

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  • [文献書誌] A.J.Ikushima, T.Fujiwara: "A Large Second-Order Optical Nonlinearity In Glass"Photo.Sci.. 4. 30-35 (1999)

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  • [文献書誌] A.J.Ikushima, T.Fujiwara: "Large Second-Order Optical Nonlinearity in Ge-Doped Silica Glass"Nonlinear.Opt.. 21. 515-524 (1999)

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  • [文献書誌] S.Matsumoto, T.Fujiwara, M.Ohama, A.J.Ikushima: "Crystallization of GeO_2-SiO_2 glass by poling with ArF-laser excitation."Opt.Lett.. 24. 1404-1406 (1999)

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  • [文献書誌] M.Ohama, T.Fujiwara, A.J.Ikushima: "Induced Defects and Increase of Second-Order Nonlinearity in Ultraviolet-Poled GeO_2-SiO_2 Glass"Jpn.J.Appl.Phys.. 38. 6359-6361 (1999)

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  • [文献書誌] T.Fujiwara, S.Matsumoto, M.Ohama, A.J.Ikushima: "Origin and properties of second-order optical non-linearity in Ultraviolet-poled GeO_2-SiO_2 glass."J.Non-Cryst.Solids. 273. 203-208 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matsumoto, T.Fujiwara, Y.Seno, Y.Hirose, M.Ohama, A.J.Ikushima: "Crystallization and optical nonlinearity GeO_2-SiO_2 glass poled with ArF excimer-laser erradiation"J.Appli.Phys.. Number 12, 88. 6993-6996 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Khaled, T.Fujiwara, M.Ohama, A.J.Ikushima: "Generation of second-harmonics in Ge-doped SiO_2 thin films by Ultraviolet irradiation under poiling electric field"J.Appl.Phys.Number. 5, 87. 2137-2141 (2000)

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  • [文献書誌] P.ST.J.Russell: "Photonic crystal fibers and films"

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Silvestre, M.Pottage, P.St.J.Russell, P.J.Roberts: "Design of thin-film photonic crystal waveguides"Appli.Phys.Lett. 77. 942-944 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Jabri: "Generation of second harmonics in Ge-doped SiO_2 thin films by ultraviolet irradiation under poling electric field"J.Appl.Phys.. 87・5. 2137-2141 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujiwara: "Origin and properties of second-order optical nonlinearity in UV-poled GeO_2-SiO_2 glass"J.Non-Cryst.Solids. 273. 203-208 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Matsumoto: "Crystallization and optical nonlinearity in GeO_2-SiO_2 glass poled with ArF excimer-laser irradiation"J.Appl.Phys.. 88・12. 6993-6996 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] P.St.J.Russell: "Photonic crystal fibers and films"Proceedings of 2nd symposium of Research Center for Advanced Photon Technology of Toyota Technological Institute. 9-10 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] P.St.J.Russell: "Design of thin-film photonic crystal waveguides"Appl.Phys.Lett.. 77. 942-944 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A. J. Ikushima, T. Fujiwara: "A large second-order nonlinearity in glass"Photon, Sci. News. vol. 4. 12-17 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. J. Ikushima, T. Fujiwara: "Large second-order nonlinearity in Ge-doped silica"Nonlinear Opt.. vol. 21. 515-524 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Matsumoto, T. Fujiwara, A. J. Ikushima: "Crystallization of GeO_2-SiO_2 glass by poling…"Opt. Lett.. vol. 24. 1404-1406 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Ohama, T. Fujiwara, A. J. Ikushima: "Induced defects and increase of second-order…"Jpn. J. Appl. Phys.. vol. 38. 157-160 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Fujiwara, et al.: "Origin and properties of second-order optical…"J. Non-Cryst. Solids. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J. Khaled, T. Fujiwara et al.: "Generation of second-harmonics in Ge-doped…"J. Appl. Phys.. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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