| 研究課題/領域番号 |
20560342
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| 研究機関 | 高松工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
荻原 昭文 高松工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (00342569)
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| 研究分担者 |
小野 浩司 長岡技術科学大学, 電気系, 教授 (10283029)
垣内田 洋 独立行政法人産業技術総合研究所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究員 (40343660)
吉村 和記 独立行政法人産業技術総合研究所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究グループ長 (50358347)
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| キーワード | 液晶 / 高分子 / レーザ / 回折 / 調光 / 温度 |
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| 研究概要 |
(研究目的)
本年度の研究では、液晶材料や高分子材料の相転移や屈折率などの物性や光学特性の定量的な評価解析を行い、これに基づいてレーザプロセスにより微細素子構造の形成と分光特性評価による調光機能の定量化を行うものである。
(実施内容)
(1)素子構造に基づく調光特性シミュレーション
(2)レーザ光学系の構築と素子の基本構造の形成
(研究成果)
液晶材料を用いた格子構造における調光特性を定量的に評価するため、温度上昇に伴う格子間の屈折率変化と膜厚や周期間隔などの素子構造の関係について、シミュレーション解析を行った。この結果、素子膜厚(5-15μm)や格子間隔(0.5-1.5μm)変化させて回折効率との関係について解析を試みた。この結果、50%以上の高い回折効率を示す波長範囲が、温度上昇に伴う格子間屈折率の変化によって可視光(550nm)の波長領域から赤外(1000nm)付近の波長領域へと移行することが明らかとなった。
シミュレーション解析結果に基づいて実際に素子を作製するために、50mWのグリーンレーザを使用してサンプルを回転ステージ上に設置可能な構成とすることで、レーザの入射角を任意に変化させての露光が可能な2光束干渉光学システムを構築した。このシステムを用いて、格子の膜厚や格子間隔、格子形成方向の角度が傾斜した格子構造を有する調光デバイスの作製と回折効率や偏光角依存性などの光学特性の定量評価を行うことができた。
このように本年度実施した調光デバイス開発においては、研究初期段階として重要と考えられる素子構造の解析と、素子の光学特性の定量評価までの研究成果を挙げることができたと考える。
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