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2010 年度 実績報告書

弾性ポリマー中の液滴アレイを用いた波長可変レーザの作製

研究課題

研究課題/領域番号 21510129
研究機関龍谷大学

研究代表者

斉藤 光徳  龍谷大学, 理工学部, 教授 (60205680)

キーワード液滴 / レーザ / 色素 / 共振器 / エラストマー / インクジェット / 誘導放出
研究概要

インクジェット法を用いて弾性ポリマー中で微小液滴を形成することに関し、前年度に確立した技術にもとづいて、液滴を1次元あるいは2次元的に配列させる方法を開発した。インクジェット法で吐出できる液滴は約80plであるが、ノズルから放出されてポリマー表面に着床するまでの間に溶媒のメタノールが蒸発して約4plになる。液滴内で光が周回するウィスパリングギャラリーモードによるレーザ発振を起こすためには、少なくとも30μm程度の直径(体積20plに相当)が必要と推定されるので、1ショットだけでは十分なサイズの液滴を形成することができなかった。したがって、モーター駆動のマイクロポジショナー上に置いたポリマーを連続的に移動させて周期的に液滴を吐出する方法は使えないことが分かった。そこで、一定距離進むごとに停止させて複数ショットの液体を同一の位置に吐出することにした。この方法によって、20~100μm程度の液滴を50~200μm程度の周期で1次元、2次元に配列させることができた。
隣り合う液滴どうしを接触させると表面張力により一体化してしまうので、各液滴内を周回する光が相互作用を及ぼす程度まで接近させることが困難であった。そこで、ウィスパリングギャラリーモードの結合を調べるため、シリコーン樹脂をモールド成型して複数のリング状流路を形成し、そこに充填した色素溶液による発光を観測した。リングを直線的に配列させると直進光が誘導放出を起こすため、リングは円周上に配列させた。リングの数を増やすにつれて発光強度が増大し、スペクトル幅が狭くなる誘導放出現象が見られ、リング内を周回する光が互いに結合していることを確認できた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Silicon-based liquid-crystal cell for self-branching of optical packets2011

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, K.Yoshimura, K.Kanatani
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 36 ページ: 208-210

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deformable microdroplet cavity fabricated by an inkjet method2010

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, K.Koyama
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 49 ページ: 092501(1-4)

    • 査読あり
  • [学会発表] Photonic self-router made of semiconductor and liquid crystal2010

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, K.Yoshimura, K.Kanatani
    • 学会等名
      Conference on Optoelectronic Microelectronic Materials and Devices
    • 発表場所
      Canberra(Australia)
    • 年月日
      2010-12-15
  • [学会発表] 結合したリング流路中の色素溶液によるASE発光2010

    • 著者名/発表者名
      村田洋輔、斉藤光徳
    • 学会等名
      Oprics & Photonics Japan 2010
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館(東京)
    • 年月日
      2010-11-08
  • [学会発表] Ink-jet process for creating fluorescent microdroplets2010

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, K.Koyama
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-Optics 2010
    • 発表場所
      Brussels(Belgium)
    • 年月日
      2010-04-15
  • [学会発表] Polymer composites containing photochromic dye solution2010

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, K.Sakiyama, R.Mochizuki, K.Ohashi
    • 学会等名
      International Symposium on Organic Photonics IV
    • 発表場所
      Brussels(Belgium)
    • 年月日
      2010-04-13
  • [備考]

    • URL

      http://www.elec.ryukoku.ac.jp/~msaito/index.html

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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