| 研究課題/領域番号 |
13555240
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
無機工業化学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
細野 秀雄 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (30157028)
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| 研究分担者 |
大登 正敬 昭和電線電覧, 研究開発部, 研究員
植田 和茂 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 助手 (70302982)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2001年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
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| キーワード | 光学材料 / 光ファイバー / 紫外ファイバー / シリカガラス / 深紫外ファイバー / モディファイドシリカ / 点欠陥 / エキシマーレーザー / 光導波路 / ガラス |
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| 研究概要 |
1.フッ素濃度200ppmを含むモディファイドシリカガラスをコアに、5000ppp含有するものをクラッドにして作製したファイバー(屈折率差=0.7%)は、192nmの波長にて60%/mという光透過率が得られた。最適な紡糸条件は1780℃、0.5m/minであった。
2.このファイバーのNAは0.12〜0.17。このファイバーを10Mpaの水素ガス中で2日間保持することで、ArFエキシマーレーザー(波長193nm、50mJ/cm^2)を10万発照射しても透過率低下が認められないほど耐レーザー耐性が向上した。
3.上記のファイバーは、通常の通信用ファイバーや純粋シリカガラスをコアとするファイバーに比べ、際立って優れたエッチング特性を示すことを見出した。容易にコアの先端を先鋭化することが可能である。紫外近接場顕微鏡用のプローブとしての応用が期待される。
4.シリカガラス中のSiOHはF_2レーザー光を吸収し、孤立した状態から水素結合した状態に変化し、同時にSiOHの電子遷移吸収で支配されていた吸収端がブリーチされることを見出した。フッ素をSiO_2ガラスに添加すると、ガラスの固有な3員環/4員環構造の濃度が顕著に現象し、F_2レーザーに対する耐性が大きく向上した。この結果から添加されたFはガラス中のひずんだSi-O-Si結合と反応し、それを解消する働きがあることを明らかにした。6.8eV付近にピークをもつシリカガラスの吸収帯の構造的起源は、非架橋酸素中心NBOHCであることを明らかにした。そして、第一原理計算からSi-O・の結合性シグマレベルからダングリング酸素の半占有レベルへ遷移が相当するというモデルを提案した。
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