| 研究課題/領域番号 |
05555235
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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, 工業材料研究所, 助教授 (30157028)
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| 研究分担者 |
菱田 俊一 無機材質研究所, 第1グループ, 主任研究官
西井 準治 大阪工業研究所, ガラスセラミック部, 研究員
粟津 浩一 電子技術総合研究所, 量子放射部, 研究員
牟田 健一 昭和電線電積, 光通信研究所, 課長
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 光リフラクディブ材料 / SiO_2-GeO_2ガラス / 点欠陥 / ガラス / 光反応 / optical changes |
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| 研究概要 |
(1)GeO_2-SiO_2系ガラスにおける光透起屈折率変化(LIRC)は5eV付近に吸収を与える酸素欠乏型欠陥のうち2つのGe^<4+>に配位された酸素が抜けた中性酸素モノ空孔(NOMU)が光反応でGe E'中心に転化することにより生じる。よってNOMUの濃度を増大させることが、LIRCの高効率化につなかせることがわかった。
(2)NOMUの濃度は水素ガス雰囲気下でガラス転移点以下の温度である500℃付近で加熱することにより選択的に処理前に比べ1桁ほど増大させることができることを見出した。
3)高周波スパッターリング法で作製したGeO_2-SiO_2ガラス薄膜は真空下350℃付近でアニールすることにより5eV吸収帯が明瞭に分離した状態を実現でき、NOMUの濃度をバルク試料に比べ1〜2桁増大させることが可能であった。
(4)Geドープシリカガラスファイバーの紡糸プロセスでのエキシマーレーザー光のパルスによるグレーティング形成の可能性を調べるために、紫外レーザー光と水銀ランプ光の照射の光反応の差異を検討した。レーザー光では2光子吸収過程によりバンドギャップ励起を経てGe electron cntersとself-trapped holeが生成し、ランプ光照射の場合と異なりNOMUのGe E'中心への転化は観察されなかった。生じる光反応が1光子過程力2光子過程力により決定的に異なることが明らかになった。
(5)イオン注入により光反応性欠陥の生成とその光反応性を検討した。GeO_2-SiO_2ガラスへのプロトン照射ではNOMU濃度の顕著な増大が観察された。一方SiO_2ガラスへP,Bを注入した場合はNOMUと同様の5eV吸収帯が大きな強度で誘起されたが、光照射ではSiE'中心の生成は見られず、260〜190nmの全域で吸収帯のブリーチングが観察された。
(6)前者では△nの符号は正、後者では負であることがわかった。SiO_2:A1ガラスに放射線照射をおこなうと可視が紫外域にかけてA1-OHCとA1 E'中心による強い吸収帯が誘起されたが、光ブリーチングはおこらず、グレーティング形成ガラスとしては有望ではないことがわかった。
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