JP2002116164A - 高分子材料の熱光学定数測定方法及び高分子薄膜の熱光学定数測定方法 - Google Patents
高分子材料の熱光学定数測定方法及び高分子薄膜の熱光学定数測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高分子光導波路デバイスなどに使用する高分
子材料又は高分子薄膜の熱光学定数に対する新規な測定
方法を提供する。 【解決手段】 光源１から発せられたレーザ光を、λ／
２板２を透過させることにより、ＴＥモード光又はＴＭ
モード光の光を得る。そして、偏光子３で偏光を揃えた
後、レンズ４で収束させて、回転ステージ５上の高分子
光導波路素子１０を構成する、格子状の高分子薄膜１２
に角度θで入射させる。このとき、回転ステージ５を回
転させることにより角度θを変化させ、複数のモードの
反射光が得られるようにする。そして、各モードの反射
光の反射角度θ０及びθ１を測定して、屈折率ｎｇを得
る。さらに、上記操作を異なる複数の温度で実施し、各
温度Ｔに対する屈折率ｎｇを得、これらの関係を表した
グラフの勾配から熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを導出する。
子材料又は高分子薄膜の熱光学定数に対する新規な測定
方法を提供する。 【解決手段】 光源１から発せられたレーザ光を、λ／
２板２を透過させることにより、ＴＥモード光又はＴＭ
モード光の光を得る。そして、偏光子３で偏光を揃えた
後、レンズ４で収束させて、回転ステージ５上の高分子
光導波路素子１０を構成する、格子状の高分子薄膜１２
に角度θで入射させる。このとき、回転ステージ５を回
転させることにより角度θを変化させ、複数のモードの
反射光が得られるようにする。そして、各モードの反射
光の反射角度θ０及びθ１を測定して、屈折率ｎｇを得
る。さらに、上記操作を異なる複数の温度で実施し、各
温度Ｔに対する屈折率ｎｇを得、これらの関係を表した
グラフの勾配から熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを導出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子材料の熱光
学定数測定方法及び高分子薄膜の熱光学定数測定方法に
関する。
学定数測定方法及び高分子薄膜の熱光学定数測定方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチメディアアプリケーションの増大
に伴い、情報量の爆発的増加に対する情報処理能力の向
上が急速に求められている。特に、従来の電気配線実装
に代わる光インターコネクション技術の開発が急速に進
んでおり、隣接するボード間、さらにはボード内のチッ
プ間からチップ内というように、微小領域における光イ
ンターコネクションの開発が要求されている。
に伴い、情報量の爆発的増加に対する情報処理能力の向
上が急速に求められている。特に、従来の電気配線実装
に代わる光インターコネクション技術の開発が急速に進
んでおり、隣接するボード間、さらにはボード内のチッ
プ間からチップ内というように、微小領域における光イ
ンターコネクションの開発が要求されている。
【０００３】これらの隣接場においては、曲げ損失及び
曲げ中心数の増大や、ファイバ余長処理の必要性などに
より、従来のガラスを中心とした無機材料からなる光フ
ァイバ及び光導波路の使用が極度に制限されている。こ
のため、ガラスなどの無機材料に代わる柔軟性の高い材
料、及びそれを用いた柔軟性の高いデバイスの出現が望
まれている。
曲げ中心数の増大や、ファイバ余長処理の必要性などに
より、従来のガラスを中心とした無機材料からなる光フ
ァイバ及び光導波路の使用が極度に制限されている。こ
のため、ガラスなどの無機材料に代わる柔軟性の高い材
料、及びそれを用いた柔軟性の高いデバイスの出現が望
まれている。
【０００４】高分子材料は、上記要件を満足するととも
に、スピンコート法やディップ法などによる薄膜形成が
容易であり、上記光導波路を構成する材料として適して
いる。さらに、高分子薄膜は、製膜プロセス中に高温プ
ロセスを含まないことから、石英などの無機材料基板の
みでなく、高分子基板上などにも容易に形成することが
できる。このため、光通信分野における光集積回路や光
情報処理分野における光配線板などとして、上記高分子
薄膜を具えた光導波路部品が大量及び安価に製造できる
ことが期待されている。
に、スピンコート法やディップ法などによる薄膜形成が
容易であり、上記光導波路を構成する材料として適して
いる。さらに、高分子薄膜は、製膜プロセス中に高温プ
ロセスを含まないことから、石英などの無機材料基板の
みでなく、高分子基板上などにも容易に形成することが
できる。このため、光通信分野における光集積回路や光
情報処理分野における光配線板などとして、上記高分子
薄膜を具えた光導波路部品が大量及び安価に製造できる
ことが期待されている。
【０００５】実際、アクゾノーベル社やＮＴＴ社におい
て、熱光学スイッチなどとして使用可能な、１ｍＳ程度
の応答速度を有する光導波路デバイスが開発されてい
る。このような光導波路デバイスにおいては熱光学特性
が極めて重要な物理特性であり、熱光学定数を簡便に測
定する方法を開発することが急務となっている。
て、熱光学スイッチなどとして使用可能な、１ｍＳ程度
の応答速度を有する光導波路デバイスが開発されてい
る。このような光導波路デバイスにおいては熱光学特性
が極めて重要な物理特性であり、熱光学定数を簡便に測
定する方法を開発することが急務となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】熱光学定数を測定する
ための方法としては、高分子材料を所定の形状に成形し
た後にプリズム型に切り出し、このプリズム型の成形体
の各温度における屈折率を測定することによって導出す
る方法が採られていた。この方法は、基板など、他の物
質との接触による応力の影響がないために、前記高分子
材料本来の熱光学定数を測定できるという長所を有す
る。
ための方法としては、高分子材料を所定の形状に成形し
た後にプリズム型に切り出し、このプリズム型の成形体
の各温度における屈折率を測定することによって導出す
る方法が採られていた。この方法は、基板など、他の物
質との接触による応力の影響がないために、前記高分子
材料本来の熱光学定数を測定できるという長所を有す
る。
【０００７】しかしながら、上記方法においても、プリ
ズム型の成形体に切り出す際のせん断応力による残留応
力に起因して、前記成形体が二色性を有する場合があ
る。前記残留応力は、前記成形体をアニールしても容易
に除去することは難しく、この結果、前記高分子材料の
熱光学定数を正確に測定することは困難を極めていた。
ズム型の成形体に切り出す際のせん断応力による残留応
力に起因して、前記成形体が二色性を有する場合があ
る。前記残留応力は、前記成形体をアニールしても容易
に除去することは難しく、この結果、前記高分子材料の
熱光学定数を正確に測定することは困難を極めていた。
【０００８】本発明は、高分子光導波路デバイスなどに
使用する高分子材料又は高分子薄膜の熱光学定数に対す
る新規な測定方法を提供することを目的とする。
使用する高分子材料又は高分子薄膜の熱光学定数に対す
る新規な測定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、高分子材料の
温度を変化させて異なる複数の温度に保持するととも
に、それぞれの温度に保持された高分子材料の表面に光
を入射させて、前記高分子材料の前記表面から複数のモ
ードの反射光を得、これら複数のモードの反射光の反射
角度を求めることにより、前記高分子材料の熱光学定数
を測定することを特徴とする、高分子材料の熱光学定数
測定方法に関する。
温度を変化させて異なる複数の温度に保持するととも
に、それぞれの温度に保持された高分子材料の表面に光
を入射させて、前記高分子材料の前記表面から複数のモ
ードの反射光を得、これら複数のモードの反射光の反射
角度を求めることにより、前記高分子材料の熱光学定数
を測定することを特徴とする、高分子材料の熱光学定数
測定方法に関する。
【００１０】また、本発明は、所定の基板と、この基板
上に形成された高分子薄膜とを具えた高分子デバイスに
おいて、前記高分子薄膜の温度を変化させて異なる複数
の温度に保持するとともに、それぞれの温度に保持され
た前記高分子薄膜の表面に光を入射させて、前記高分子
薄膜の前記表面から複数のモードの反射光を得、これら
複数のモードの反射光の反射角度を求めることにより、
前記高分子薄膜の熱光学定数を測定することを特徴とす
る、高分子薄膜の熱光学定数測定方法に関する。
上に形成された高分子薄膜とを具えた高分子デバイスに
おいて、前記高分子薄膜の温度を変化させて異なる複数
の温度に保持するとともに、それぞれの温度に保持され
た前記高分子薄膜の表面に光を入射させて、前記高分子
薄膜の前記表面から複数のモードの反射光を得、これら
複数のモードの反射光の反射角度を求めることにより、
前記高分子薄膜の熱光学定数を測定することを特徴とす
る、高分子薄膜の熱光学定数測定方法に関する。
【００１１】本発明者らは、高分子光導波路デバイスな
どに使用する高分子材料又は高分子薄膜の熱光学定数に
対する新規な測定方法を見出すべく鋭意検討を実施し
た。その結果、上記高分子材料又は高分子薄膜に対して
モードライン法を適用し、複数のモードの反射光の反射
角度から屈折率ｎｇを求める。そして、前記高分子材料
又は前記高分子薄膜を加熱又は冷却してそれらの温度を
変化させ、異なる複数の温度で前記操作を実施すること
により、各温度Ｔでの屈折率ｎｇを求める。次いで、屈
折率ｎｇをそれら温度Ｔに対してプロットしてグラフ化
すると、このグラフの勾配から熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴ
が求められることを見出したものである。
どに使用する高分子材料又は高分子薄膜の熱光学定数に
対する新規な測定方法を見出すべく鋭意検討を実施し
た。その結果、上記高分子材料又は高分子薄膜に対して
モードライン法を適用し、複数のモードの反射光の反射
角度から屈折率ｎｇを求める。そして、前記高分子材料
又は前記高分子薄膜を加熱又は冷却してそれらの温度を
変化させ、異なる複数の温度で前記操作を実施すること
により、各温度Ｔでの屈折率ｎｇを求める。次いで、屈
折率ｎｇをそれら温度Ｔに対してプロットしてグラフ化
すると、このグラフの勾配から熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴ
が求められることを見出したものである。
【００１２】本発明によれば、上記のように高分子材料
又は高分子薄膜に対して直接的に光を入射させ、前記高
分子材料又は前記高分子薄膜からの複数のモードの反射
光を利用している。したがって、従来と異なり、熱光学
定数を測定する際に前記高分子材料又は前記高分子薄膜
を所定の形状に切り出す必要がない。このため、残留応
力による円二色性の問題を生じることなく、熱光学定数
の正確な測定が可能となる。また、前記高分子材料及び
前記高分子薄膜の熱光学定数を、それらを具えるデバイ
ス形状のまま測定することができるので、熱光学定数の
測定操作が極めて簡易化される。
又は高分子薄膜に対して直接的に光を入射させ、前記高
分子材料又は前記高分子薄膜からの複数のモードの反射
光を利用している。したがって、従来と異なり、熱光学
定数を測定する際に前記高分子材料又は前記高分子薄膜
を所定の形状に切り出す必要がない。このため、残留応
力による円二色性の問題を生じることなく、熱光学定数
の正確な測定が可能となる。また、前記高分子材料及び
前記高分子薄膜の熱光学定数を、それらを具えるデバイ
ス形状のまま測定することができるので、熱光学定数の
測定操作が極めて簡易化される。
【００１３】さらに、本発明の好ましい態様において
は、前記高分子材料又は前記高分子薄膜の熱光学定数の
測定に際して、ＴＥモード光及びＴＭモード光を用いる
ことができる。これによって、前記熱光学定数の異方性
を測定することができる。なお、本発明における熱光学
定数とは、上記内容から明らかなように、屈折率ｎｇの
温度Ｔに対する変化率ｄｎｇ／ｄＴを意味するものであ
る。
は、前記高分子材料又は前記高分子薄膜の熱光学定数の
測定に際して、ＴＥモード光及びＴＭモード光を用いる
ことができる。これによって、前記熱光学定数の異方性
を測定することができる。なお、本発明における熱光学
定数とは、上記内容から明らかなように、屈折率ｎｇの
温度Ｔに対する変化率ｄｎｇ／ｄＴを意味するものであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の熱光学定
数の測定方法に使用する測定系の一例を示す図であり、
図２は、測定試料部分を拡大して示す図である。本例に
おいては、高分子光導波路素子を構成する高分子薄膜の
熱光学定数を測定する場合について説明する。
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の熱光学定
数の測定方法に使用する測定系の一例を示す図であり、
図２は、測定試料部分を拡大して示す図である。本例に
おいては、高分子光導波路素子を構成する高分子薄膜の
熱光学定数を測定する場合について説明する。
【００１５】図１に示す測定系は、Ｈｅ−Ｎｅレーザな
どの光源１と、λ／２板２と、偏光子３と、レンズ４
と、回転ステージ５と、スクリーン６とを具えている。
回転ステージ５上には、高分子光導波路素子１０が設置
されている。そして、図２に示すように、高分子光導波
路素子１０は、所定の基板１１と、この基板上に形成さ
れた、光導波路を構成する格子状の高分子薄膜１２を有
している。また、基板１１の下側には、基板１１と接触
するようにして基板１１を所定の温度に加熱するための
ヒータ７が設けられている。
どの光源１と、λ／２板２と、偏光子３と、レンズ４
と、回転ステージ５と、スクリーン６とを具えている。
回転ステージ５上には、高分子光導波路素子１０が設置
されている。そして、図２に示すように、高分子光導波
路素子１０は、所定の基板１１と、この基板上に形成さ
れた、光導波路を構成する格子状の高分子薄膜１２を有
している。また、基板１１の下側には、基板１１と接触
するようにして基板１１を所定の温度に加熱するための
ヒータ７が設けられている。
【００１６】光源１から出射された光はλ／２板２に至
り、ＴＥモード又はＴＭモードの光が選択的に透過され
る。そして、透過したＴＥモード又はＴＭモードの光は
偏光子３によって偏光が揃えられ、レンズ４によって収
束された後、高分子光導波路素子１０表面の高分子薄膜
１２に入射される。すると、高分子薄膜１２からの反射
光がスクリーン６上に映し出される。このとき、複数の
モードの反射光が得られるように、回転ステージ５を回
転させて高分子薄膜１２に対するＴＥモード光又はＴＭ
モード光の入射角度を調節する。
り、ＴＥモード又はＴＭモードの光が選択的に透過され
る。そして、透過したＴＥモード又はＴＭモードの光は
偏光子３によって偏光が揃えられ、レンズ４によって収
束された後、高分子光導波路素子１０表面の高分子薄膜
１２に入射される。すると、高分子薄膜１２からの反射
光がスクリーン６上に映し出される。このとき、複数の
モードの反射光が得られるように、回転ステージ５を回
転させて高分子薄膜１２に対するＴＥモード光又はＴＭ
モード光の入射角度を調節する。
【００１７】上記操作により、例えば、ＴＥモード光の
入射角度θに対して、角度θ０及びθ１の２つのモード
の反射光が得られたとする。ＴＥモード光に対する高分
子光導波路素子１０の分散方程式は、 γＷ＝（ｍ＋１）π−ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｓ）−ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｔ ）（１） γ＝ｋ（ｎｇ−Ｎｅｆｆ）１／２ （２） Ｐｓ＝ｋ（Ｎｅｆｆ−ｎｓ）１／２ （３） Ｐｔ＝ｋ（Ｎｅｆｆ−ｎｔ）１／２ （４） として表すことができる。ここで、Ｗは高分子薄膜１２
の厚さを表し、Ｎｅｆｆは透過屈折率を表す。また、ｎ
ｓ、ｎｔ、ｎｇはそれぞれ基板１１、トップ層（空気
層）、高分子薄膜１２のＴＥモードの屈折率を表し、ｍ
はモード数を表す。ｋは伝搬定数である。
入射角度θに対して、角度θ０及びθ１の２つのモード
の反射光が得られたとする。ＴＥモード光に対する高分
子光導波路素子１０の分散方程式は、 γＷ＝（ｍ＋１）π−ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｓ）−ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｔ ）（１） γ＝ｋ（ｎｇ−Ｎｅｆｆ）１／２ （２） Ｐｓ＝ｋ（Ｎｅｆｆ−ｎｓ）１／２ （３） Ｐｔ＝ｋ（Ｎｅｆｆ−ｎｔ）１／２ （４） として表すことができる。ここで、Ｗは高分子薄膜１２
の厚さを表し、Ｎｅｆｆは透過屈折率を表す。また、ｎ
ｓ、ｎｔ、ｎｇはそれぞれ基板１１、トップ層（空気
層）、高分子薄膜１２のＴＥモードの屈折率を表し、ｍ
はモード数を表す。ｋは伝搬定数である。
【００１８】また、透過屈折率Ｎｅｆｆと入射角θとに
は ｓｉｎθ＝Ｎｅｆｆ＋ｑλ／Λ（ｑ＝０，±１，±２） （５） なる関係がある。ここで、Λは高分子薄膜１２の格子周
期である。
は ｓｉｎθ＝Ｎｅｆｆ＋ｑλ／Λ（ｑ＝０，±１，±２） （５） なる関係がある。ここで、Λは高分子薄膜１２の格子周
期である。
【００１９】（１）〜（５）式において、ｎｓ、ｎｔ、
及びΛが既知であるとすると、Ｗ、ｎｇ、及びＮｅｆｆ
が未知となる。そして、上述したように、反射角度θ０
及びθ１の反射光がモード数ｍ＝０及び１に対応すると
すると、（５）式からＮｅｆ ｆが求まるとともに、
（１）式においてＷを消去することができる。したがっ
て、（１）式はｎｇのみの方程式となり、（５）式から
のＮｅｆｆ及びｎｓ、ｎｔなどの既知の値を用いてｎｇ
を求めることができる。さらに、Λが未知であっても、
ｍ＝０、１、及び２に相当する反射光が得られている場
合は、上記の場合と比べて方程式の数が実質的に１つ増
大するので、これらを連立させて解くことにより、上記
同様にしてｎｇを導出することができる。
及びΛが既知であるとすると、Ｗ、ｎｇ、及びＮｅｆｆ
が未知となる。そして、上述したように、反射角度θ０
及びθ１の反射光がモード数ｍ＝０及び１に対応すると
すると、（５）式からＮｅｆ ｆが求まるとともに、
（１）式においてＷを消去することができる。したがっ
て、（１）式はｎｇのみの方程式となり、（５）式から
のＮｅｆｆ及びｎｓ、ｎｔなどの既知の値を用いてｎｇ
を求めることができる。さらに、Λが未知であっても、
ｍ＝０、１、及び２に相当する反射光が得られている場
合は、上記の場合と比べて方程式の数が実質的に１つ増
大するので、これらを連立させて解くことにより、上記
同様にしてｎｇを導出することができる。
【００２０】そして、基板１１の下側に設けられたヒー
タ７で基板１１を複数の異なる温度に加熱し、それぞれ
の温度において上述した操作を施すことにより、各温度
Ｔにおけるｎｇを導出する。次いで、測定されたｎｇを
各温度Ｔに対してプロットし、このグラフの傾きより熱
光学定数ｄｎｇ／ｄＴを得る。
タ７で基板１１を複数の異なる温度に加熱し、それぞれ
の温度において上述した操作を施すことにより、各温度
Ｔにおけるｎｇを導出する。次いで、測定されたｎｇを
各温度Ｔに対してプロットし、このグラフの傾きより熱
光学定数ｄｎｇ／ｄＴを得る。
【００２１】また、ＴＭモード光に対する分散方程式
は、上記（１）式に代えて、 γＷ＝（ｍ＋１）π−（ｎｓ／ｎｇ）２ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｓ）− （ｎｔ／ｎｇ）２ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｔ）（６） となる。γ、Ｐｓ及びＰｔについては、上記同様に
（２）〜（４）式で表される。
は、上記（１）式に代えて、 γＷ＝（ｍ＋１）π−（ｎｓ／ｎｇ）２ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｓ）− （ｎｔ／ｎｇ）２ａｒｃｔａｎ（γ／Ｐｔ）（６） となる。γ、Ｐｓ及びＰｔについては、上記同様に
（２）〜（４）式で表される。
【００２２】したがって、この場合においても、前述し
た操作によってモードｍ＝０及び１における反射角度θ
０及びθ１に対して、（５）式よりＮｅｆｆを求め、
（６）式においてＷを消去することにより、ｎｇを導出
することができる。そして、この操作を各温度に対して
実施し、グラフ化してその勾配を求めることにより、熱
光学定数ｄｎｇ／ｄＴを得ることができる。
た操作によってモードｍ＝０及び１における反射角度θ
０及びθ１に対して、（５）式よりＮｅｆｆを求め、
（６）式においてＷを消去することにより、ｎｇを導出
することができる。そして、この操作を各温度に対して
実施し、グラフ化してその勾配を求めることにより、熱
光学定数ｄｎｇ／ｄＴを得ることができる。
【００２３】そして、ＴＥモード光及びＴＭモード光の
それぞれに対して熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを求めること
により、高分子薄膜１２における熱光学定数の異方性を
も知ることができる。
それぞれに対して熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを求めること
により、高分子薄膜１２における熱光学定数の異方性を
も知ることができる。
【００２４】
【実施例】本実施例では、高分子薄膜１２を、ポリカー
ボネート、ポリアリレート及び耐熱性ポリアリレートか
ら構成することによって、図２に示すような高分子光導
波路素子１０を作製した。そして、高分子薄膜１２に対
して上述した操作を施すことにより、各温度に対する屈
折率ｎｇを求め、これをグラフ化するとともにその勾配
を求めることによって、各材料に対する熱光学定数ｄｎ
ｇ／ｄＴを導出した。なお、レーザ光源１として、Ｈｅ
−Ｎｅレーザを用い、これから発せられるレーザ光のＴ
Ｅモード光及びＴＭモード光をそれぞれ用いた。得られ
た結果を表１に示す。
ボネート、ポリアリレート及び耐熱性ポリアリレートか
ら構成することによって、図２に示すような高分子光導
波路素子１０を作製した。そして、高分子薄膜１２に対
して上述した操作を施すことにより、各温度に対する屈
折率ｎｇを求め、これをグラフ化するとともにその勾配
を求めることによって、各材料に対する熱光学定数ｄｎ
ｇ／ｄＴを導出した。なお、レーザ光源１として、Ｈｅ
−Ｎｅレーザを用い、これから発せられるレーザ光のＴ
Ｅモード光及びＴＭモード光をそれぞれ用いた。得られ
た結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１の値は、例えば、ポリカーボネートに
ついて文献で報告されている、−１．４×１０−４など
の従来値と近似しており、本発明の測定方法により、高
分子薄膜１２の熱光学定数の測定が可能であることが分
かる。また、ＴＥモード光及びＴＭモード光のそれぞれ
において、熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴの値が異なってお
り、本発明の方法によって高分子薄膜１２における熱光
学定数ｄｎｇ／ｄＴの異方性をも測定できることが分か
る。
ついて文献で報告されている、−１．４×１０−４など
の従来値と近似しており、本発明の測定方法により、高
分子薄膜１２の熱光学定数の測定が可能であることが分
かる。また、ＴＥモード光及びＴＭモード光のそれぞれ
において、熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴの値が異なってお
り、本発明の方法によって高分子薄膜１２における熱光
学定数ｄｎｇ／ｄＴの異方性をも測定できることが分か
る。
【００２７】図３は、耐熱性ポリアリレートの熱光学定
数ｄｎｇ／ｄＴを導出する際に作成したグラフである。
白プロットはＴＥモード光による各温度Ｔにおける屈折
率ｎ ｇの測定結果を示し、黒プロットはＴＭモード光に
よる各温度Ｔにおける屈折率ｎｇの測定結果を示す。ま
た、丸プロットは、高分子薄膜１２の昇温過程における
測定結果を示し、三角プロットは、高分子薄膜１２の降
温過程における測定結果を示す。
数ｄｎｇ／ｄＴを導出する際に作成したグラフである。
白プロットはＴＥモード光による各温度Ｔにおける屈折
率ｎ ｇの測定結果を示し、黒プロットはＴＭモード光に
よる各温度Ｔにおける屈折率ｎｇの測定結果を示す。ま
た、丸プロットは、高分子薄膜１２の昇温過程における
測定結果を示し、三角プロットは、高分子薄膜１２の降
温過程における測定結果を示す。
【００２８】図３から明らかなように、各モード光に対
し、昇温過程及び降温過程における屈折率ｎｇのプロッ
トはほぼ一致している。したがって、本発明の測定方法
は昇温過程及び降温過程のいずれにおいてもほぼ同一の
結果を得ることができ、極めて信頼性の高いことが分か
る。なお、昇温及び降温を複数回繰り返しても屈折率ｎ
ｇの値は変化することなく、かかる点からも本発明の測
定方法が高い信頼性を有していることが確認された。
し、昇温過程及び降温過程における屈折率ｎｇのプロッ
トはほぼ一致している。したがって、本発明の測定方法
は昇温過程及び降温過程のいずれにおいてもほぼ同一の
結果を得ることができ、極めて信頼性の高いことが分か
る。なお、昇温及び降温を複数回繰り返しても屈折率ｎ
ｇの値は変化することなく、かかる点からも本発明の測
定方法が高い信頼性を有していることが確認された。
【００２９】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能であ
る。
【００３０】例えば、上記においては２つのモード光が
得られる場合について示したが、３つ以上のモードの反
射光が得られる場合についても同様にして実施すること
ができる。この場合においては、任意の２つのモードの
反射光から反射角度を得、上記操作を行うことによっ
て、熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを得ることができる。ま
た、上記においては、高分子光導波路素子を構成する高
分子薄膜についての熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを求める場
合について説明したが、その他の素子及びデバイスを構
成する高分子薄膜又は高分子材料に対して本発明を適用
することができる。
得られる場合について示したが、３つ以上のモードの反
射光が得られる場合についても同様にして実施すること
ができる。この場合においては、任意の２つのモードの
反射光から反射角度を得、上記操作を行うことによっ
て、熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを得ることができる。ま
た、上記においては、高分子光導波路素子を構成する高
分子薄膜についての熱光学定数ｄｎｇ／ｄＴを求める場
合について説明したが、その他の素子及びデバイスを構
成する高分子薄膜又は高分子材料に対して本発明を適用
することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱光学定
数ｄｎｇ／ｄＴの測定方法によれば、従来と異なり、熱
光学定数を測定する際に高分子材料又は高分子薄膜を所
定の形状に切り出す必要がない。このため、残留応力に
よる円二色性の問題を生じることなく、熱光学定数の正
確な測定が可能となる。また、前記高分子材料及び前記
高分子薄膜の熱光学定数を、それらを具えるデバイス形
状のまま測定することができるので、熱光学定数の測定
操作を極めて簡易化することができる。
数ｄｎｇ／ｄＴの測定方法によれば、従来と異なり、熱
光学定数を測定する際に高分子材料又は高分子薄膜を所
定の形状に切り出す必要がない。このため、残留応力に
よる円二色性の問題を生じることなく、熱光学定数の正
確な測定が可能となる。また、前記高分子材料及び前記
高分子薄膜の熱光学定数を、それらを具えるデバイス形
状のまま測定することができるので、熱光学定数の測定
操作を極めて簡易化することができる。
【図１】 本発明の熱光学定数の測定方法に用いる測定
系の一例を示す構成図である。
系の一例を示す構成図である。
【図２】 図１に示す測定系における測定試料部分の拡
大図である。
大図である。
【図３】 本発明の熱光学定数の測定方法を用いて熱光
学定数を導出する際の、屈折率ｎｇと測定温度Ｔとの関
係を示すグラフである。
学定数を導出する際の、屈折率ｎｇと測定温度Ｔとの関
係を示すグラフである。
１ 光源 ２ λ／２板 ３ 偏光子 ４ レンズ ５ 回転ステージ ６ スクリーン １０ 高分子光導波路素子 １１ 基板 １２ 高分子薄膜 θ 入射角度 θ０、θ１ 反射角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G040 AA00 BA25 BA26 CA05 CA12 CA23 2G059 AA02 BB08 DD13 DD16 EE02 EE05 GG01 GG04 JJ11 JJ19 JJ20 KK10
Claims (5)
- 【請求項１】 高分子材料の温度を変化させて異なる複
数の温度に保持するとともに、それぞれの温度に保持さ
れた高分子材料の表面に光を入射させて、前記高分子材
料の前記表面から複数のモードの反射光を得、これら複
数のモードの反射光の反射角度を求めることにより、前
記高分子材料の熱光学定数を測定することを特徴とす
る、高分子材料の熱光学定数測定方法。 - 【請求項２】 ＴＥモード光及びＴＭモード光を前記高
分子材料の前記表面に入射させ、前記ＴＥモード光及び
前記ＴＭモード光のそれぞれに対する複数のモードの反
射光の反射角度を求めることにより、前記高分子材料の
前記熱光学定数を測定するとともに、前記熱光学定数の
異方性を測定することを特徴とする、請求項１に記載の
高分子材料の熱光学定数測定方法。 - 【請求項３】 所定の基板と、この基板上に形成された
高分子薄膜とを具えた高分子デバイスにおいて、前記高
分子薄膜の温度を変化させて異なる複数の温度に保持す
るとともに、それぞれの温度に保持された前記高分子薄
膜の表面に光を入射させて、前記高分子薄膜の前記表面
から複数のモードの反射光を得、これら複数のモードの
反射光の反射角度を求めることにより、前記高分子薄膜
の熱光学定数を測定することを特徴とする、高分子薄膜
の熱光学定数測定方法。 - 【請求項４】 ＴＥモード光及びＴＭモード光を前記高
分子薄膜の前記表面に入射させ、前記ＴＥモード光及び
前記ＴＭモード光のそれぞれに対する複数のモードの反
射光の反射角度を求めることにより、前記高分子薄膜の
前記熱光学定数を測定するとともに、前記熱光学定数の
異方性を測定することを特徴とする、請求項３に記載の
高分子薄膜の熱光学定数測定方法。 - 【請求項５】 前記高分子デバイスは高分子光導波路デ
バイスであり、前記高分子薄膜は高分子光導波路を構成
することを特徴とする、請求項３又は４に記載の高分子
薄膜の熱光学定数測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310615A JP3380901B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 高分子材料の熱光学定数測定方法及び高分子薄膜の熱光学定数測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310615A JP3380901B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 高分子材料の熱光学定数測定方法及び高分子薄膜の熱光学定数測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002116164A true JP2002116164A (ja) | 2002-04-19 |
| JP3380901B2 JP3380901B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=18790542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000310615A Expired - Lifetime JP3380901B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 高分子材料の熱光学定数測定方法及び高分子薄膜の熱光学定数測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380901B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051406A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-05-18 | 成都信息工程大学 | 一种电光效应光波导检测装置 |
| CN108303377A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-20 | 成都信息工程大学 | 一种热光效应光波导检测装置 |
-
2000
- 2000-10-11 JP JP2000310615A patent/JP3380901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051406A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-05-18 | 成都信息工程大学 | 一种电光效应光波导检测装置 |
| CN108303377A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-20 | 成都信息工程大学 | 一种热光效应光波导检测装置 |
| CN108051406B (zh) * | 2018-02-02 | 2023-05-09 | 成都信息工程大学 | 一种电光效应光波导检测装置 |
| CN108303377B (zh) * | 2018-02-02 | 2023-05-09 | 成都信息工程大学 | 一种热光效应光波导检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3380901B2 (ja) | 2003-02-24 |
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