| 研究課題/領域番号 |
16360179
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 千歳科学技術大学 |
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研究代表者 |
吉田 淳一 千歳科学技術大学, 光科学部, 教授 (40316295)
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| 研究分担者 |
小林 壮一 千歳科学技術大学, 光科学部, 教授 (80326595)
張 公儉 千歳科学技術大学, 光科学部, 助教授 (00305955)
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| キーワード | 光IP / フォトニックネットワーク / 光デバイス / 有機材料 / 光導波路 / 光論理素子 / 偏波依存性 / スピロピラン |
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| 研究概要 |
本研究は、二重らせん構造の塩基対の間に光学色素をインターカレートすることによって強い蛍光増幅効果や非線形光学効果をはじめとして、種々の光機能性の発現が可能なDNAを用いたバイオフォトニック機能薄膜をキーマテリアルとして、石英や半導体材料のみでは不可能であった強い非線形光学特性等を利用した光信号処理デバイスの実現を目的とする。DNAに関して、従来は材料研究や医療への応用研究が主であったため、これを積極的に光学デバイスへ応用しようとする研究はまだ始まったばかりである。従って、世界的にもまだ研究報告が少なく,材料の適用性を明確にしつつ光波制御素子および論理素子についてプロトタイプデバイスの実現を目指すことを、本研究の第一目標とする。
平成16年度は、従来の研究において新たな課題として明らかとなったデバイス構造パラメータの最適化および作製プロセス上の問題である耐水性に対する検討、三次非線形光学色素等の検討を重点的に行う。具体的には、屈折率変化の解明と損失要因の追及、および新たなデバイスプロセスの検討、ならびに三次非線形光学色素のDNAへのドーピング特性の評価を通じた色素選択の最適化を中心に検討を進める。屈折率変化に関しては、フォトクロミック色素をDNAにドープし、そのフォトクロミック変化の前後での屈折率変化を定量化したところ、濃度にもよるが数%程度の変化が期待出来ることが分かった。また、同時に脂質の影響が、屈折率の絶対値および屈折率変化の速度にも影響していることが明らかとなったが、その応答速度は数百ms程度でさらなる改善が必要である。一方、素子政策プロセスおよび三次非線形性についてはまだ明確な結論を得る段階には至っていない。DNAは可視域から近赤外まで大きな吸収が無いことから、広い波長帯で応用が可能であり、17年度は回折格子内蔵型デバイスへの展開を念頭にさらに検討を深めることとする。
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