| 研究概要 |
本研究は,マイクロ波領域で動作し,入力波長分離と高速位相制御が同時に可能な新しい位相格子形空間光変調デバイスを,電気光学結晶の分極反転を利用して試作・開発することを目的として実施した.
まず,光空間制御素子実現の基礎となる電気光学結晶の分極反転技術の研究を進めた.分極反転進行状況のその場観察等を通じて,微細な形状のみならず,厚い結晶,あるいは広く一様な分極反転領域の形成のための条件を求めた.電界印加により結晶中には残留電界によると思われる複屈折が残留するが,これはアニール処理により解消できる.電界印加による残留複屈折は,反転電極直下ではなく,むしろ電極の外部に大きいことが明らかとなった.また,このような残留複屈折は定比組成結晶においては見られない.
位相格子形の波長分離素子を分極反転を用いて試作した.電界制御によって回折を制御できることが確認されたが,先の残留複屈折はこの素子においても現れ,アニールを行わない場合は外部電界未印加時にも回折格子として動作するが,電界印加によって解消できることも明らかとなった.
電気光学偏向器とこの回折格子を集積した波長分離素子を試作した.外部の回折格子とこの偏向器部とを用いて半導体レーザーの縦モード分離実験を行い,約100GHz離れた縦モードが分離できることを確認した.今後は組み合わせ動作の確認を行う予定である.
またマイクロ波動作の位相格子形光空間変調器についても検討を進めた.マイクロ波と光波の疑似速度整合における分極反転の空間位相が変調位相に対応すること,反転幅の周期に対する比が変調深さに比例することから,空間的波面制御と変調深さ制御が可能である.今後はこの素子についても試作と実験を行う予定である.
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