高電界を印加して生成された石英ガラスの非線形光学相を利用した高性能光素子の開発

利用通过施加高电场产生的石英玻璃的非线性光学相位开发高性能光学器件

基本信息

批准号：
08750452
负责人：
亀山晃弘
金额：
$ 0.58万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750452/
关键词：
光デバイス石英ガラス SHG 紫外レーザー

项目摘要

目的石英ガラスに電界(5kV/mm)を印加する事により2次の非線形光学性が生じ、赤外光を入射することによりその半分の波長の緑色の可視光を発する。光デバイスとしてはこの緑色を発する相(SHG相)の微細化が必要になる。1994年、電界分極石英ガラスに紫外レーザーを長時間照射することにより2次の非線形光学性が著しく減少することが報告され、SHG相の微細構造化に道を開いた。今回我々は予め電界を印加してSHG相を作成した石英ガラスに種々の条件でレーザー照射を行い、その消失条件を詳細に調べた。実験溶融石英ガラス(GE124、直径20mm、厚さ1mm)を用い、250℃に保温しながら4.8kVの高電界を印加した。20分後、電界を印加したまま室温まで徐冷し、その後電界を0にした。SHG測定には、Nd:YAGI laserの赤外光(1=1.06mm)を用い、得られた緑色のSHG信号を光電子増倍管で検出した。レーザー照射効果は1波長依存性、2照射強度依存性、の2点を調べるため、1についてはλ=532nm(Nd:YAG laserの2倍波)とλ=248nm(KrF excimer laser)の2種類のレーザーを用いて、それぞれ50mJ/cm^2/pulseで50発照射してSHG相消去を試み、一方2についてはλ=248nm(KrF excimer laser)のfluenceを10,25,50,100mJ/cm^2pulseに変化させ、1と同様にSHGの消去を試みた。結果 1において、入射するレーザー光の波長依存性においてはSHG強度の減少はλ=248nm(KrF excimer laser)の紫外光の場合のみ観測され、50発照射でSHG強度はおよそ300分の1以下に減少した。一方、可視光(λ=532nm)の場合には50発以上照射しても全く減少しなかった。2において、紫外レーザー光のfluenceを変化させたところ、10mJ/cm^2/pulseではほとんどSHG信号強度は減少せず、最低でも25mJ/cm^2/pulseの照射エネルギーが必要であった。そして50〜100mJ/cm^2/pulse程度でSHG強度の減少が飽和した。結論以上の研究より電界分極石英ガラスのSHG相の微細加工には紫外レーザーを使って25〜50mJ/cm^2/pulse程度の照射エネルギーで照射することが必要であることがいえた。

石英玻璃（5kV/mm）的目的是对石英玻璃的二次照明，第二行光学性质产生，红外光发射出绿色的可见光，为波长的一半。光学设备需要该绿色相（SHG相）的微型化。 1994年，据报道，很长一段时间以来，电场距离石材玻璃上的紫外线激光器的激光显着降低了第二个非线性光学性质，并开辟了一种使SHG相微型化的方法。这次，我们对石英玻璃进行了激光照射，该玻璃会提前使电场并在各种条件下创建了SHG阶段，并详细检查了消失条件。使用实验性熔融石玻璃（GE124，20mm的直径，厚1mm），在250°C保持温暖时增加了4.8 kV的高电场。 20分钟后，将电场应用于室温，然后将电场降低到0。对于SHG测量，使用ND：Yagi激光红外光（1 = 1.06 mm）通过光学电子多型管检测获得的SHG信号。为了检查两种激光辐照效应：1个波长依赖性和2个辐射强度依赖性，2种类型为λ= 532nm（ND：2倍：ND：YAG激光器）和λ= 248nm（KRF Excemon Laser）。 /cm^2/脉冲是50最大和shg相相，方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方方我将其更改为2个pulse，并试图擦除SHG，例如1。根据结果1，在激光光的波长依赖性中，在λ= 248 nm的紫外线= 248 nm（KRF准分子激光）中观察到了SHG强度的降低。另一方面，在可见光的情况下（λ= 532nm），即使辐照了50张以上的镜头，也没有减少。在2中，当更改紫外线激光的通量时，10MJ/cm^2/脉冲几乎没有SHG信号强度，并且需要至少25MJ/cm^2/脉冲照射能。然后，在约50-100mj/cm^2/脉冲下，SHG强度的降低饱和。从上面提到的研究中，有必要以约25至50 mj/cm^2/脉冲的照射能进行照射，以便对电场距离石材玻璃的SHG相进行精细处理。