JP2006011063A - カーボンナノチューブを用いた光スイッチング素子及び光磁気スイッチング素子 - Google Patents
カーボンナノチューブを用いた光スイッチング素子及び光磁気スイッチング素子 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 SWCNTの吸収ピークは直径に依存し、大きな直径になるほど吸収ピークは低エネルギー側(長波長側)に位置する。すなわち、直径の大きなチューブを用いることにより、使用する信号光の波長を替えることなくより高感度に磁場に反応する光磁気スイッチング素子を作製することができる。
【選択図】 図13
Description
1)カーボンナノチューブを用いた光スイッチング素子において、高次側(短波長側)のピークの吸収ピークを用いることにより、応答時間を早くすることができる。高次側のピークを用いたことによる吸収波長のずれを、カーボンナノチューブの径を大きくすることにより調整する。
a)カーボンナノチューブの径が小さい場合には、断面積が小さいためにカーボンナノチューブを貫く磁束が少なくなり、磁場による光吸収の変調の度合いが小さくなる。そこで、カーボンナノチューブの径を大きくすると変化させると、断面積の増加により磁場による光吸収の変調の度合いを変化させることができる。
b)カーボンナノチューブの径を大きくすると、第1ピークは低エネルギー側にシフトし、目的とする波長領域から低エネルギー側の波長領域に向けてずれていく。そこで、径を変化させるとともに、第1のピークの変わりに第2又は第3のピークにおける光磁場応答特性を利用する。
Claims (9)
- 非線形光学特性を有するカーボンナノチューブからなる光学素子と、該光学素子に対して信号光を照射する第1の光源と、前記光学素子に対して制御光を照射する第2の光源と、を有する光スイッチング装置において、
前記光学素子に前記制御光を照射した際の光学吸収による前記透過信号光の変化を利用する際に光吸収応答を検出する対象とするピークをカーボンナノチューブで観測される複数のピークの中から選択して利用することを特徴とする光スイッチング装置。 - 前記複数のピークは、半導体的性質を有する第1次ピークと、該第1のピークとはピーク位置が異なり半導体的性質を有する第2ピークと、前記第1及び第2のピークとはピーク位置の異なる金属的性質を有する第3ピークとを含むことを特徴とする請求項1に記載の光スイッチング装置。
- 前記ピーク位置の異なるピークを利用する際に生じるピーク位置のずれを、前記カーボンナノチューブの径によりずれが小さくなる方向に調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の光スイッチング装置。
- カーボンナノチューブの光吸収における前記カーボンナノチューブの延在方向と平行な方向に印加される磁場に対する変化を利用した光磁気スイッチング素子。
- 前記カーボンナノチューブの光磁気応答特性に使用する吸収を、複数のピークの中から選択して利用することを特徴とする請求項4に記載の光磁気スイッチング装置。
- 前記複数のピークのうちからより高次側のピークを選択して利用することを特徴とする請求項4又は5に記載の光磁気スイッチング装置。
- さらに、磁場に対する応答感度を調整するために前記カーボンナノチューブの径の調整することを特徴とする請求項4から6までのいずれか1項に記載の光磁気スイッチング装置。
- 前記カーボンナノチューブの径の調整に応じて変化する吸収波長を使用するピークを変更することにより調整することを特徴とする請求項7に記載の光磁気スイッチング装置。
- さらに、ピーク変更による吸収波長のずれを径により微調整することを特徴とする請求項8に記載の光磁気スイッチング装置。
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