コレステリック液晶のらせん周期を用いた分布帰還型レーザの創製

利用胆甾型液晶螺旋周期创建分布式反馈激光器

基本信息

批准号：
14041204
负责人：
渡辺順次
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

コレステリックらせん構造による光学特性は従来から注目されていたが、現在までは、それを液晶場で利用するという手法を取ってきた。本研究は、これら応用方法とは全く異なった視点に立つもので、コレステリック液晶場をらせん構造制御の場として利用し、高分子をベースにしたコレステリック固体を作り、そのらせん構造に由来する光物性を安定に活用するものである。光安定性、耐熱性が著しく向上し、光学結晶としての機能の利用が現実となる。その重要な試みの一つとして、コレステリックらせん周期構造を利用し、半導体レーザの分布帰還キャビティと類似な構造をもつ分布帰還型レーザを設計する。具体的には2通りの方法、1)コレステリック膜中にレーザ色素をドープする2)二つのコレステリック膜でレーザ色素を含む膜をサンドイッチするの方法で、ポンプレーザ光でレーザ色素を発光させ、その発光波長域に選択反射波長を重ねて光を閉じこめ、レーザ発振させるという原理である。現在、両系でレーザ発振に成功するとともに、(1)レーザ発振方位に指向性がある、すなわち、らせん軸に沿った方向に発振する(2)発光する光は円偏光である(3)反射禁制帯の長波長エッジで発振する、すなわち、コレステリックのピッチを変えれば、レーザ発振波長を変えることができる(4)ポンプ光の閾値強度が低いなどの特長が見られ、有機材料に特化した方面への応用展開を可能とするレーザ発振器を創製できることが現実となっている。

胆固性螺旋结构的光学特性一直在吸引过去的注意力，但是到目前为止，该方法已通过在液晶场中使用。这项研究具有与这些应用方法的完全不同的观点，并使用胆固醇液晶场作为控制螺旋结构，创建基于聚合物的胆汁灰质固体的场，并稳定利用源自螺旋结构的光学特性。光稳定性和耐热性已得到显着改善，将功能用作光学晶体的使用变为现实。重要的尝试之一是使用胆固性螺旋周期性结构设计具有类似于半导体激光器的分布式反馈腔的分布式反馈激光器。 Specifically, there are two methods: 1) doping a laser dye into a cholesteric film 2) sandwiching a film containing a laser dye with two cholesteric films, and the laser dye is emitted by pump laser light, and selectively reflecting wavelengths are superimposed on the emission wavelength range to trap the light, and laser oscillation is performed. Currently, both systems have successfully performed laser oscillation, and it has features such as (1) a directivity in the laser oscillation direction, that is, oscillates in the direction along the helical axis, (2) the light emitted is circularly polarized, (3) oscillates at the long wavelength edge of the forbidden reflection band, that is, by changing the pitch of the cholesteric, the laser oscillation波长可以更改，（4）泵灯的低阈值强度，使得可以创建激光振荡器，该激光振荡器可用于专门从事有机材料的区域。