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フェムト秒レーザー加工による分散制御フォトニック光導波路

研究課題

研究課題/領域番号 14350035
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
研究機関大阪大学

研究代表者

伊東 一良  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113520)

研究分担者 西井 準治  産業技術総合研究所, 関西センター・光研究部門, リーダー(研究職) (60357697)
渡辺 歴  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90314377)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
16,600千円 (直接経費: 16,600千円)
2003年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
2002年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワードフェムト秒レーザー / 加工 / 分散制御 / 光導波路 / 白色光パルス / ボイド / ホール / ガラス / 白色コンティニュアム光 / シリカガラス
研究概要

本研究の目的は、50〜100MHzの高繰り返し白色コンティニュアム光を高効率に安定に発生させるため、直径数mm程度の長尺フォトニック結晶光導波路を、フェムト秒レーザー光パルスを用いてシリカガラス中に作製する光マイクロ加工の基盤技術を確立することであった。研究期間に得られた成果は下記のとおりである。
・マイクロ空孔の毛細管現象
シリカガラス裏面に蒸留水を接触させ、超段光パルスを用いてマイクロ空孔を作製した。作製した空孔に液体を接触させ、空孔内の液面上昇を観測した。接触後0.2秒内におきる急速な上昇と、それ以降に起こる緩やかな上昇の2段階の上昇を観測した。
・マイクロ空孔作製条件の検討
マイクロ空孔の直径は、入射エネルギーに依存しており、入射エネルギーを2μJから150μJ/pulseとさせることにより、直径2μmから50μm、長さ1mmのマイクロ空孔を作製することができた。
・3次元マイクロ空孔の作製
2次元,3次元構造のマイクロ空孔を作製した。また、厚さ1mmのシリカガラスに対して、直径50ミクロンの貫通空孔を作製した。
・ガラス微粒子の作製
マイクロ空孔作製時に生成したガラス微粒子は、入射エネルギーを変化させることにより、さまざまな形状を有することがわかった。
・低分散フォトニック光導波路の試作
ホールを2次元的に埋め込み,大きな屈折率差(0.5程度)を利用した長さ数百ミクロンのフォトニック導波路を試作し、導波を試みたが、散乱損失が大きかった。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Kazuyoshi Itoh: "Nano- and microprocessing in glass using fs laser"Proceedings of SPIE. 4830. 550-556 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Itoh: "Laser fabrication of photorefractive Bragg reflectors, asymmetric waveguides and void arrays in glass"Proceedings of SPIE. 4803. 125-139 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Itoh: "Toward nano- and microprocessing in glass with femtosecond laser pulses"RIKEN Review. 50. 90-94 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunobu Iga: "Fabrication of micro-holes in silica glass by femtosecond laser pulses"Proceedings of SPIE. 5062. 129-132 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 波辺 歴: "3次元マイクロ光デバイスの光加工"レーザー研究. 31. 276-281 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunobu Iga: "Characterization of three-dimensional micro-channel by in-water ablation of femtosecond laser pulses"Jpn.J.Appl.Phys.. accepted. (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Ito: "Nano-and microprocessing in glass using fs laser"Proc. SPIE. 4830. 550-556 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Itoh, Wataru Watanabe, Yan Li, Kazuhiro Yamada, Junji Nishi: "Laser fabrication of photorefractive Bragg reflectors, asymmetric waveguides and void arrays in glass"Proc. SPIE. 4803. 125-139 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyoshi Itoh, Wataru Watanabe: "Toward nano-and microprocessing in glass with femtosecond laser pulses"RIKEN Review. No.50. 90-94 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunobu Iga, Wataru Watanabe, Tomohiko Ishizuka, Yan Li, Junji Nishi, Kazuyoshi Itoh: "Fabrication of micro-holes in silica glass by femtosecond laser pulses"Proc. SPIE. 5063. 129-132 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wataru Watanabe, Kazuyoshi Itoh: "Fabrication of three-dimensional micro optical device"Laser Review. Vol.31, No.5. 276-281 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasunobu Iga, Tomohiko Ishizuka, Wataru Watanabe, Yan Li, Junji Nishi, Kazuyoshi Itoh: "Characterization of three-dimensional micro-channel by in-water ablation of femtosecond laser pulses"Jpn. J. Appl. Phys. (accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺 歴: "3次元マイクロ光デバイスの光加工"レーザー研究. 31・4. 276-281 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yasunobu Iga: "Fabrication of micro-holes in silica glass by femtosecond laser pulses"Proceedings of SPIE. 5063. 129-132 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuyoshi Itoh, Wataru Watanabe: "Toward nano-and microprocessing in glass with femtosecond laser pulses"RIKEN Review. 50. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhiro Yamada: "Anisotropic cross-sections of refractive-index change in silica glass induced by self-trapped filament of lineally polarized femtosecond laser pulses"Journal of Applied Physics. 93・4. 1889-1892 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yan Li: "Single femtosecond pulse holography using polymethyl methacrylate"Optics Express. 10・21. 1173-1178 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Wataru Watanabe: "Fabrication of Fresnel zone plate embedded in silica glass by femtosecond laser pulses"Optics Express. 10・19. 978-983 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yan Li: "Holographic data storage on nonsensitive glass with a single femtosecond laser pulse"Applied Physics Letter. 81・11. 1952-1954 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Wataru Watanabe: "Motion of bubble in solid by femtosecond laser pulses"Optics Express. 10・14. 603-608 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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