耐熱性高分子薄膜への超微細周期分極直接描画と新規導波型デバイスの作製

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10750034
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 杉原 興浩 静岡大学, 工学部, 助教授 (30222053)
• キーワード: 耐熱性高分子 / 周期分極 / 電子線直接描画 / 高分子光導波路 / 2次非線形光学材料

研究概要

光通信等において、低価格で光部品の集積化が可能な高分子導波路型光回路が注目されている。特に非線形高分子は、高非線形性、高周波応答性、加工性に優れる等の利点を持つため、波長変換素子や光変調素子への応用が期待される。高効率波長変換や広帯域光変調のためには、非線形性を周期的に変調する周期分極(χ^<(2)>回折格子)を用いた疑似位相整合を達成する必要がある。本研究では、耐熱性(耐環境性)非線形高分子薄膜に超微細周期のχ^<(2)>回折格子直接描画を実現する。ゲスト-ホスト型及び側鎖型有機非線形高分子薄膜に電子線直接描画法を用いることにより、χ^<(2)>を消去できることが判明し、これにCADシステムを補助的に用いることで、チャネル型先導波路あるいはサブミクロン周期のχ^<(2)>回折格子を作成した。このように作成した回折格子が2次非線形性を有していることを確認するために、以下の方法を提案した。現像処理を行うことにより、レリーフ型回折格子を形成し、回折格子領域に基本波を入射すると高調波が透過することにより、この回折格子がχ^<(2)>回折格子であることを確認した。以上の研究成果を学術論文、国際会議及び国内会議で発表を行った。更に短周期(ナノメートルオーダ)のχ^<(2)>回折格子作成や先導波路デバイス応用について研究を継続中である。

研究成果

• [文献書誌] 杉原, 藤村, 江上, 岡本: "Polymeric Optical Waveguide Components by Direct EB Writing" ICONO'4 Extended Abstracts. 280-281 (1998)
• [文献書誌] 杉原, 車, 藤村, 江上, 岡本, 梅垣: "High resolution periodically poled structure in diazo-dye-substituted polymer film based on direct EB writing technique" Appl.Phys.Lett.73,21. 3028-3030 (1998)
• [文献書誌] 車, 杉原, 江上, 藤村, 岡本, 梅垣: "Fabrication of Channel Waveguide and Submicron χ^<(2)> Grating by Direct EB Writing Method in Azo-Dye-Substituted Polymer" Mol.Cryst.Liq.Cryst.322. 299-304 (1998)