アゾベンゼン高分子を用いたホログラム記録法の実用化研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13555009
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 谷田貝 豊彦 筑波大学, 物理工学系, 教授 (90087445)
• 研究分担者: 伊藤 雅英 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (30150874)
• キーワード: アゾベンゼン / 光異性化 / ホログラム / 表面レリーフ / コロナ帯電

研究概要

アゾベンゼンは光を照射することで分子がトランス体からシス体への異性化する代表的な分子である。光異性化により吸光度や屈折率が変化するため、光記録材料として注目されている。この現象の他に、光異性化による分子の体積変化によると見られる現象が現れ、干渉縞を投影すると、アゾベンゼン薄膜の表面に周期的な溝構造(表面レリーフ)が出来ることが発見された。我々は、アゾベンゼンを側鎖に持つ高分子材料による光回折光学素子の研究を開始し、ホログラムの記録再生にも成功し、光記録材料としての有効性も示した。また、加熱によりホログラムの消去が可能であることも確認した。この研究を行う過程で、表面レリーフホログラムにコロナ帯電させると、回折効率が著しく増加する現象を発見した。
本研究では、アゾベンゼン高分子薄膜上に表面レリーフ形のホログラムを形成し、これをコロナ帯電させることでレリーフ深さを増大させ、回折効率をほぼ理論限界まで向上することが出来ている。この結果を踏まえ、最適なホログラム作成条件の探索とコロナ帯電を含む自動ホログラム作成装置の開発を、主として研究した。また,このレリーフ構造をコピーする方法に成功し、量産化の可能性を示した。

研究成果

• [文献書誌] K.Harada, H.Inoue, M.A.El-Morsy, M.Itoh, S.Umegaki, T.Yatagai: "Horographic Recording and Control of Diffraction Efficiency Using Photoinduced Surface Deformation on Azo-Polymer Films"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. 1851-1854 (2002)
• [文献書誌] Y.Yasuno, T.Sutoh, M.Nakama, S.Makita, M.Itoh, M.Mori, T.Yatagai: "Spectral interferometric optical coherence tomography with nonlinear β-barium borate time gating"Opt.Lett.. 27・6. 403-405 (2002)
• [文献書誌] T.Yatagai, K.Harada: "Surface Relief Holograms on Azo-Polymer Film"Technical Program and Summary Digest(2002 International Meeting on Information Display). 293-296 (2002)
• [文献書誌] M.A.El-Morsy, T.Yatagai, A.Hamza, M.A.Mabrouk, T.Z.N.Sokkar: "Multiple-Beam Fizeau Fringe-Pattern Analysis Using Fourier Transform Method for Accurate Measurement of Fiber Refractive Index Profile of Pdymer Fiber"Journal of Applied Polymer Science. 85. 475-484 (2002)
• [文献書誌] M.A.El-Morsy, T.Yatagai, A.A.Hamza, M.A.Mabrouk, T.Z.N.Sokkar: "Automatic refractive index profiling of fibers by phase analysis method using Fourier transform"Optics and Lasers in Engineering. 38. 509-525 (2002)
• [文献書誌] K.Harada, K.Munakata, M.Itoh, S.Umegaki, T.Yatagai: "Spatial light manipulation devices using nonlinear polymoric materials"Optical and Quantum Electronics. 34・12. 1183-1189 (2002)