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光誘起シンクロナイズド現象とは、アゾベンゼンポリマーをはじめとする有機高分子薄膜の表面に1μmより細かい周期で数100nmにもなる深さの凹凸構造(表面レリーフ)がmW程度の可視極微弱光を照射するだけで形成できることを言う。光だけでレリーフの記録、多重記録、消去、定着が自在に制御できる有機高分子の極めてユニークなシンクロナイズド現象である。この現象のメカニズムは、アゾベンゼンポリマー同士が光抗力を介して互いに相互作用しながら光異性化反応を自己組繊化(シンクロナイズ)していくものと考えられているが、群細は解明されていない。
近年、光導波路の性能を最大限に引き出すキーテクノロジーとして、光の波長と同程度の周期の人口的な構造体(フォトニック構造)を導波路に組み込み、光の伝播ベクトルを精密に制御する(フォトニック結晶化)ことが活発に研究されている。このフォトニック結晶化された光導波路(フォトニックデバイス)は、光通信、光計測、光記録などの分野で次世代を担う高機能光デバイスと言える。特に、有機フォトニクスデバイスはコスト、量産性の面から、まさに、注目を一身に集めている。
本研究の目的は、微弱な光刺激を受けて有機高分子材料自身が起すシンクロナイズド現象を多次元に活用してオンデマンドなフォトニックレーザーを生み出す、いわば最先端化学工学と光学新領域を高度に融合した全く新しいコンセプトのデバイス創製である。
本年度は、アゾベンゼンポリマーに□だけ位相シフトさせた干渉縞を二重露光することで、記録したDFB格子の空間周波数を実効的に高めることを試みた。露光時間などを最適化することで、DFB格子の二次回折成分を数倍向上させることに成功した。このDFB格子を用いれば、導波路DFBレーザーの発振閾値を飛躍的に低減できると予想される。次年度、導波路レーザーデバイスの作製、レーザー発振実験を行う予定である。
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