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2011 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 / 偏光
研究概要

シリコーンゴム中に保持した液滴を変形させたときの発光特性の変化について実験を行った。初年度の実験で、シリコーンを1%程度圧縮して液滴をわずかに変化させたときには、ウィスパリングギャラリー(WG)モードの発光ピークが、長波長または短波長側にわずかに移動するのが見られた。しかし、シリコーンを10%以上変形させると、圧縮方向への発光が消失することが分かった。一方で、圧縮と垂直な方向では強い発振ピークが観測されたことから、楕円体に変形した液滴の場合、楕円形の断面よりも円形の断面の方がWGモード発振が起こりやすいことが示唆された。
共鳴発光の指向性や偏光依存性についても実験を行った。液滴を上方(z方向)から光励起し、励起方向とは垂直な2つの方向(x方向とy方向)に出た発光を観測したところ、わずかに異なる波長帯で共振ピークが観測された。もしxy面でWGモードが発振しているとすれば両方向で同じ発光を観測していることになり、スペクトルが一致するはずであるが、そうならなかったことから、WGモードはxz面とyz面で発振していることが分かった。これは、励起光が入射する液滴の上部で強く発光が起こるためと考えられる。また、これらの発光を偏光子を通して観測したところ、x方向とy方向のどちらでも水平方向の偏光が強く、液滴径が大きいほど偏光による違いが大きくなることが分かった。水平方向の偏光は、xz面およびyz面を周回する光ではTEモードに相当することから、液滴中ではTEモードの方がTMモードよりも励振されやすいと推定される。
液滴を配列させる方法については、新たに超音波トラップ法を開発し、シリコーン中に色素液滴を3次元配列させることに成功した。
以上の結果を含め、3年間の研究期間で得られた成果をまとめ、論文投稿、学会発表などを行った。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spectral and polarization characteristics of deformed droplet laser2012

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

      Journal of Optics

      巻: 14(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast-response signal upconversion by the use of a "time-space conversion" method2011

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, S.Nakamura, T.Kita
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 99 ページ: 191101/1-3

    • DOI

      10.1063/1.3660262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic transmission properties of magnetic fluids in the midinfrared region2011

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, Y.Hirose
    • 雑誌名

      Journal of the Optical Society of America

      巻: 28 ページ: 1645-1649

    • 査読あり
  • [学会発表] 膨潤したポリシロキサン中での色素分子の拡散2012

    • 著者名/発表者名
      西村辰哉, 斉藤光徳
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] Diffusion of dye solution in the intermolecular nanostructure of polydimethylsiloxane2012

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, T.Nishimura, K.Sakiyama, M.Nakagawa
    • 学会等名
      International Symposium on Nanophotonic Materials
    • 発表場所
      San Diego (USA)(発表確定)
    • 年月日
      2012-08-15
  • [学会発表] Bistable optical transmission properties of polyethylene-glycol2012

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, Y.Nishimura
    • 学会等名
      International Symposium on Optical Processes in Organic Materials and Nanostructvires
    • 発表場所
      San Diego (USA)(発表確定)
    • 年月日
      2012-08-15
  • [学会発表] 超音波による弾性ポリマー中の3次元液滴配列の形成2011

    • 著者名/発表者名
      森上卓哉, 斉藤光徳
    • 学会等名
      第32回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      20111108-10
  • [学会発表] 双安定光透過特性を示す混合ポリマー2011

    • 著者名/発表者名
      西村嘉洋、斉藤光徳
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2011
    • 発表場所
      大阪大学(吹田)
    • 年月日
      2011-11-29
  • [学会発表] Phase separation for creating multicolor photochromic liquid2011

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, R.Mochizuki, Y.Nomoto
    • 学会等名
      17th IEEE International Conference on Dielectric Liquids
    • 発表場所
      Trondheim (Norway)
    • 年月日
      2011-06-28
  • [備考]

    • URL

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

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公開日: 2013-06-26  

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