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振動オリフィス法(高周波で振動させた基板に設けた10-20μmのオリフィスからゾル原料液を噴出させ、微小液滴を生成する方法)により、粒径がそろっており、真球度が高く光学的に均質なハイブリッド材料からなる光共振用微小球を作製することができた。大きな進捗は次の3項目である。
(A)フェニルトリエトキシシランを原料として色素含有微小球を作製し、レーザー発振を実演した。最も光安定性に優れる添加濃度、励起パワーを明らかにした。用いた色素は、ローダミン6G、DCM、ピリジン1の3種類である。約24万パルスの励起レーザー光の照射(約7時間照射)で初期強度の1/2になる。
(B)微小球による光の閉じ込めには、相対屈折率(微小球の屈折率/周囲の媒体の屈折率)が1.5以上であることが必要とされるため、微小球自体の屈折率は、n_D>2.0が求められる。Tiを高濃度に含む新規なハイブリッド材料を開発して屈折率1.7の微小球を実現し、約400℃の加熱処理によって形状を損なうことなく、屈折率2.0以上の微小球の作製に成功した。
(C)微小球を励起するためのハイブリッド材料からなる光導波路(光回路)を、フォトリソグラフィーの手法を適用して作製し、光導波路を用いた微小球の励起実験に成功した。
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