電気光学高分子光導波路の短パルス光ポーリングによる高効率波長変換

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13022229
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 杉原 興浩 静岡大学, 工学部, 助教授 (30222053)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戒能 俊邦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (00281709) ; 岡本 尚道 静岡大学, 工学部, 教授 (40022173)
• Keywords: 高分子光導波路 / シングルモード / 自己形成技術 / Pre-UV照射 / 光硬化性樹脂 / 混合樹脂 / 直線導波路 / アライメント

Research Abstract

最近、光インターコネクションや宅内・車内光通信の用途に向けて高分子光導波路の研究開発が進展している。低コスト光回路の実現のためには、導波路の簡便な作製法とファイバ等光素子の容易な実装方法が要求される。自己形成光導波路技術は3次元光導波路が簡便に作製できるだけでなく、ファイバとの特別なアライメント技術も必要ないため、特にサブミクロンオーダーのアライメント精度が要求されるシングルモード光導波路で大きなメリットがある。本研究では、上記の背景を考慮して、シングルモード自己形成光導波路作製を行った。
自己形成技術でシングルモード光導波路を作製する際に留意しておくことが2点ある。
1.コア形成後は約10μmの極細線が液体中に存在するため、直線導波路を保持させるよう何らかの対策を必要とする。
2.波長1310nmの赤外光がシングルモード条件を満たしながら伝搬するため、屈折率の精密な制御が必要となる。
本研究では、直線導波路の作製法として、コア形成前に樹脂の粘度を向上させるための「Pre-UV照射」を行った。Pre-UV照射を行うことで、樹脂の粘度が向上し、直線導波路が維持できることが明らかとなった。
また、屈折率の精密制御法として、混合樹脂の混合比を調整した。そして実際に作成した自己形成光導波路にファイバから波長1310nmのレーザ光を導入させて導波路からの出射パターンを観測した。これより、出射パターンがシングルモードとなっていることが判った。
これらの技術は、樹脂に色素を導入することにより、電気光学高分子を用いた電気光学効果や非線形光学効果への応用が期待できる。

Research Products

• [Publications] H.Tsuchie, H.Endo, O.Sugihara, T.Yamashita, M.Kagami: "Fabrication of Light-Induced Self-Written Waveguide for Single-Mode Propagation"POF 2002. P-15. 149-150 (2002)
• [Publications] 杉原興浩: "高分子光回路コンポーネント成形加工技術"光学. 31巻2号. 100-102 (2002)
• [Publications] S.Shibata, O.Sugihara, Y.Che, H.Fujimura, C.Egami, N.Okamoto: "Formation of Channel Waveguide with Grating in Polymer Films Based-on Simultaneous Photobleaching and Embossing"Opt. Mater.. Vol.21. 495-498 (2003)