2003 Fiscal Year Annual Research Report
有機分子・高分子の光誘起高次構造制御とフォトニック結晶への応用に関する研究
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03J03991
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
松井 龍之介 大阪大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | フォトニック結晶 / ホログラフィー / フォトクロミズム / アゾベンゼン / 表面レリーフグレーティング / コレステリック液晶 / 干渉励起 / レーザー |
Research Abstract |
本研究では、フォトニック結晶の簡便な作製法として、主に光干渉(ホログラフィー)を用いたものを検討した。材料としては有機分子・高分子を用い、それらの自己組織化的なナノ周期構造形成能力、外場に対する敏感な応答性等を利用した新たな光デバイスの創成を模索してきた。 フォトクロミック分子であるアゾベンゼンを側鎖に有する高分子薄膜を用い、光誘起による表面レリーフグレーティングの作製、評価ならびにその光デバイスへの応用を検討した。本研究では、表面レリーフグレーティングの書き込み光照射停止後において、特異な緩和が見られることを見出し、その緩和過程のメカニズムに関する詳細な検討を行い様々な知見を得た。これは未だ議論され続けている表面レリーフグレーティングの形成メカニズム解明への一助を担うものであると考える。また、導電性高分子との複合による分布帰還型レーザー素子への応用にも成功した。 自己組織化的に光の波長程度の螺旋周期構造を形成するコレステリック液晶を用い、レーザー素子への応用を検討した。その中でも紫外光照射により高分子化するものを用いた、フレキシブルなレーザー素子の作製に成功した。 レーザー色素をドープしたネマティック液晶を導波路コア層としたチューナブルレーザー素子の提案を行った。試料の励起には二光束干渉法を用い、過渡的な干渉場を利用した分布帰還型レーザー素子への応用を検討した。電界印加に伴う発振波長の制御に成功した。数ボルト程度の低電圧でおよそ30nmもの発振波長シフトが実現可能である。また、数値計算に基づくメカニズムの詳細な検討も行い、導波モード理論に基づく様々なレーザー素子の可能性を提案した。これらの知見は、新たなレーザー素子創成への示唆を与えるものと考える。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Tatsunosuke Matsui et al.: "Flexible mirroless laser based on a free-standing film of photopolymerized cholesteric liquid crystal"Applied Physics Letters. Vol.81,No.20. 3741-3743 (2002)
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[Publications] Tatsunosuke Matsui et al.: "Relaxation kinetics of photoinduced surface relief grating on azopolymer films"Journal of Applied Physics. Vol.92,No.12. 6959-2965 (2002)
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[Publications] Tatsunosuke Matsui et al.: "Fabrication of Flexible Distributed Feedback Laser Using Photoinduced Surface Relief Grating on Azo-Polymer Film as a Template"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.41,Part 2,No.12A. L1386-L1388 (2002)
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[Publications] Tatsunosuke Matsui et al.: "Electro-tunable laser action in a dye-doped nematic liquid crystal waveguide under holographic excitation"Applied Physics Letters. Vol.83,No.3. 422-424 (2002)
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[Publications] Tatsunosuke Matsui et al.: "Single-Mode Operation of Electrotunable Laser in a Dye-Doped Nematic Liquid-Crystal Waveguide under Holographic Excitation"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42,Part 2,No.12A. L1462-L1464 (2003)
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[Publications] Tatsunosuke Matsui et al.: "Tunable laser action in a dye-doped nematic liquid crystal waveguide under holographic excitation based on electric field induced TM-guided mode modulation"Journal of the Optical Society of America B. Vol.21 (印刷中). (2004)