光学的非線形現象を用いた高分子の新規な時空間周期構造制御と光デバイスへの応用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694153
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 堤 直人 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 教授 (50172036)
• 研究分担者: 坂井 亙 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助手 (70263176) ; 渡邊 敏行 東京農工大学, 生物システム応用科学研究科, 助教授 (10210923) ; 宮田 貴章 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (50188827)
• キーワード: 高分子のχ^<(2)>極性構造制御 / 屈折率分布制御 / 光学的非線形現象 / 基本波と2倍波との3次の干渉光 / 位相整合 / 時空間制御

研究概要

本研究は,近年研究展開めざましい光学的非線形現象に基づく時空間制御を,積極的に高分子の構造制御に応用した新規な構造性制御とそれを用いた新規な周期的屈折率分布(屈折率変調)光デバイスの創製と構築である。本研究の遂行によって,従来の手法では全く達成し得ない新規な光デバイスの創製が可能となる。すなわち,干渉光の進行波自身が位相整合しながら構造形成を行っていくので,自己位相整合型光導波路の創製や,3次元的な屈折率制御型光デバイスの創製などの設計が可能である。
本年度は,光学的非線形現象の理論・モデリング・基礎実験を高分子材料へ応用して,高分子での時空間周期構造制御を目指した。
基本波と2倍波との3次の干渉光による高分子の極性構造制御と,それによる位相整合した周期的χ^<(2)>構造制御により屈折率分布を制御させた光デバイスの創製およびそのポリマー材料の光分極ダイナミクス評価およびの解析を行った。その結果,位相整合した周期的χ^<(2)>構造からの第2次高調波発生ならびにχ^<(2)>構造のテンソル成分解析を行った。

研究成果

• [文献書誌] N.Tsutsumi et al.: "Self-organized phase-matched second harmonic generation from the all optically induced χ^<(2)> polar structures"Nonlinear Optics. 22・1-4. 63-66 (1999)
• [文献書誌] Q.TRAN-CONG et al.: "Polymer Blends with Spatially Graded Structures Prepared by Phase Separation Under a Temperature Gradient,"POLYM.SCI.ENG.. 39. 365-374 (1999)
• [文献書誌] Q.TRAN-CONG et al.: "Mode Selection in Polymer Mixtures Undergoing Phase Separation by Photochemical Reactions,"CHAOS. 9,. 298-307 (1999)
• [文献書誌] Q.TRAN-CONG et al.: "Phase Separation with Multiple Length Scales in Polymer Mixtures Induced by Autocatalytic Reactions"PHYS.REV.E. 60. R1150-R1153 (1999)
• [文献書誌] Q.TRAN-CONG: ""Phase Separation of Polymer Mixtures Induced by Polarization-Selective Chemical Reactions: Spatial Symmetry Breaking and Mode Selection""Macromol.Symposia. (in press). (2000)