JP2818893B2 - 非線形光学薄膜の作製方法およびその薄膜を利用した３次元光非線形導波路の作製方法 - Google Patents
非線形光学薄膜の作製方法およびその薄膜を利用した３次元光非線形導波路の作製方法Info
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- JP2818893B2 JP2818893B2 JP26011889A JP26011889A JP2818893B2 JP 2818893 B2 JP2818893 B2 JP 2818893B2 JP 26011889 A JP26011889 A JP 26011889A JP 26011889 A JP26011889 A JP 26011889A JP 2818893 B2 JP2818893 B2 JP 2818893B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非線形光学薄膜の作製方法およびその薄膜
を利用した３次元光非線形導波路の作製方法に関し、特
に電気光学効果および波長変換等の非線形光学効果を応
用する光機能デバイスに利用することができる非線形光
学薄膜の作製方法に関する。
を利用した３次元光非線形導波路の作製方法に関し、特
に電気光学効果および波長変換等の非線形光学効果を応
用する光機能デバイスに利用することができる非線形光
学薄膜の作製方法に関する。
従来この種の材料としては２−メチル−４−ニトロア
ニリン等の結晶が代表的な材料であり、その電気光学定
数等の測定が行われている（文献（１）:B.F.Levine,C.
G.Bethea,C.D.Thurmond,R.T.Lynch,and J.L.Bernstein:
J.Appl.Phys.,50,2523（1979））。しかし、２−メチル
−４−ニトロアニリン等の結晶を用いて単結晶薄膜を作
製すること等は困難であるため、単結晶薄膜をデバイス
に利用したという報告はほとんどない。
ニリン等の結晶が代表的な材料であり、その電気光学定
数等の測定が行われている（文献（１）:B.F.Levine,C.
G.Bethea,C.D.Thurmond,R.T.Lynch,and J.L.Bernstein:
J.Appl.Phys.,50,2523（1979））。しかし、２−メチル
−４−ニトロアニリン等の結晶を用いて単結晶薄膜を作
製すること等は困難であるため、単結晶薄膜をデバイス
に利用したという報告はほとんどない。
上記の問題点を解決するため、薄膜材料である高分子
化合物の側鎖に非線形感受率βの大きな分子を結合させ
たり高分子化合物中に非線形感受率βの大きな分子をド
ーブさせ、これらの高分子化合物を薄膜化した後、電極
を用いて薄膜に電界をかける方法が用いられている。
化合物の側鎖に非線形感受率βの大きな分子を結合させ
たり高分子化合物中に非線形感受率βの大きな分子をド
ーブさせ、これらの高分子化合物を薄膜化した後、電極
を用いて薄膜に電界をかける方法が用いられている。
あるいは大気圧下でのコロナ放電により高分子膜を帯
電させ、この帯電によって高分子膜中に含まれる非線形
感受率βの大きな分子のダイポールの反転対称性を崩す
ことにより、電気光学効果あるいは波長変換機能を発現
する非線形光学薄膜の作製が行われている。
電させ、この帯電によって高分子膜中に含まれる非線形
感受率βの大きな分子のダイポールの反転対称性を崩す
ことにより、電気光学効果あるいは波長変換機能を発現
する非線形光学薄膜の作製が行われている。
しかしながら、これらの非線形光学薄膜の作製方法に
おいてはいずれも高電圧が必要であったり、あるいは薄
膜への大気中の水分等の影響があるので、再現性に問題
があった。また、これらの作製方法において高分子膜の
所望の部分のみにポーリング処理を施すためには、煩雑
な工程が必要であるという問題点があった。
おいてはいずれも高電圧が必要であったり、あるいは薄
膜への大気中の水分等の影響があるので、再現性に問題
があった。また、これらの作製方法において高分子膜の
所望の部分のみにポーリング処理を施すためには、煩雑
な工程が必要であるという問題点があった。
本発明の目的は上述の問題点を解決し、簡単でかつ再
現性のある工程で非線形光学薄膜を作製する法を提供す
ることにある。
現性のある工程で非線形光学薄膜を作製する法を提供す
ることにある。
このような目的を達成するために、本発明は、非線形
感受率βの大きな有機分子を側鎖あるいは主鎖の構成単
位に含んだ高分子薄膜あるいは非線形感受率βの大きな
有機分子を含有する高分子薄膜を該高分子薄膜のガラス
転移温度以上に加熱し、減圧下において荷電粒子ビーム
を前記高分子薄膜上に照射しながら前記高分子薄膜の温
度を室温まで下げることを特徴とする。
感受率βの大きな有機分子を側鎖あるいは主鎖の構成単
位に含んだ高分子薄膜あるいは非線形感受率βの大きな
有機分子を含有する高分子薄膜を該高分子薄膜のガラス
転移温度以上に加熱し、減圧下において荷電粒子ビーム
を前記高分子薄膜上に照射しながら前記高分子薄膜の温
度を室温まで下げることを特徴とする。
本発明の３次元光非線形導波路の作製方法は、非線形
感受率βの大きな有機分子を側鎖あるいは主鎖の構成単
位に含んだ高分子薄膜あるいは非線形感受率βの大きな
有機分子を含有する高分子薄膜を該高分子薄膜のガラス
転移温度以上に加熱し、減圧下において荷電粒子ビーム
を前記高分子薄膜上の形成すべき導波路パターンに該当
する部分のみに照射しながら前記高分子薄膜の温度を室
温まで下げることを特徴とする。
感受率βの大きな有機分子を側鎖あるいは主鎖の構成単
位に含んだ高分子薄膜あるいは非線形感受率βの大きな
有機分子を含有する高分子薄膜を該高分子薄膜のガラス
転移温度以上に加熱し、減圧下において荷電粒子ビーム
を前記高分子薄膜上の形成すべき導波路パターンに該当
する部分のみに照射しながら前記高分子薄膜の温度を室
温まで下げることを特徴とする。
［作用］ 本発明においては、真空中においてイオンビームある
いは電子ビームを高分子薄膜上に照射し、薄膜を帯電さ
せることにより薄膜に電界を発生させ、この薄膜中の非
線形感受率βの大きい有機分子のダイポールの反転対称
性を崩す方法をとっている。高真空中において処理を施
すため、薄膜中あるいは薄膜上に吸着した水分、あるい
は大気中のごみ等の影響を極力少なくすることができ
る。さらにビームを絞ったり、ビームを走査させること
により所望の部分のみ帯電させ、パターン化された光非
線形導波路を容易に作製することができる。
いは電子ビームを高分子薄膜上に照射し、薄膜を帯電さ
せることにより薄膜に電界を発生させ、この薄膜中の非
線形感受率βの大きい有機分子のダイポールの反転対称
性を崩す方法をとっている。高真空中において処理を施
すため、薄膜中あるいは薄膜上に吸着した水分、あるい
は大気中のごみ等の影響を極力少なくすることができ
る。さらにビームを絞ったり、ビームを走査させること
により所望の部分のみ帯電させ、パターン化された光非
線形導波路を容易に作製することができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図に本発明における薄膜作製装置の構成を示す。
ここで、１は真空チャンバーである。２はポーリング処
理が施される高分子薄膜であり、ガラス基板３上に載置
される。４は排気系であり、真空チャンバー１を減圧す
る。電子ビーム発生用電源5Aと電子銃5Bとで電子ビーム
照射系を形成している。イオンビーム発生用電源6Aとイ
オン銃6Bとでイオンビーム照射系を形成している。７は
不活性ガスを真空チャンバー１に導入するためのガス導
入口である。８はガラス基板を移動するための基板移動
機構である。基板加熱用電源9Aとヒータ9Bとでガラス基
板を加熱するための基板加熱機構を形成している。10は
ガラス基板を保持するための基板ホルダーである。
ここで、１は真空チャンバーである。２はポーリング処
理が施される高分子薄膜であり、ガラス基板３上に載置
される。４は排気系であり、真空チャンバー１を減圧す
る。電子ビーム発生用電源5Aと電子銃5Bとで電子ビーム
照射系を形成している。イオンビーム発生用電源6Aとイ
オン銃6Bとでイオンビーム照射系を形成している。７は
不活性ガスを真空チャンバー１に導入するためのガス導
入口である。８はガラス基板を移動するための基板移動
機構である。基板加熱用電源9Aとヒータ9Bとでガラス基
板を加熱するための基板加熱機構を形成している。10は
ガラス基板を保持するための基板ホルダーである。
実施例１ 本実施例に用いた高分子薄膜の構造式を以下に示す。
構造（１）および構造（２）は非線形感受率βが１×10
-30esu以上の有機分子Ｒを含んでいる。
構造（１）および構造（２）は非線形感受率βが１×10
-30esu以上の有機分子Ｒを含んでいる。
まず、上記の高分子材料をクロロホルムに溶解して、
２％程度の濃度のクロロホルム溶液とし、この溶液をス
ピナーを用いてガラス基板３に塗布した。その後、塗布
物を乾燥させ、溶媒であるクロロホルムを完全に蒸発さ
せ、厚さ１μｍの高分子薄膜２を得た。
２％程度の濃度のクロロホルム溶液とし、この溶液をス
ピナーを用いてガラス基板３に塗布した。その後、塗布
物を乾燥させ、溶媒であるクロロホルムを完全に蒸発さ
せ、厚さ１μｍの高分子薄膜２を得た。
高分子薄膜２を基板ホルダー10に固定し、排気系４に
よりチャンバー１を圧力１×10-6Torr程度に減圧する。
真空チャンバー１の真空度が１×10-3Torrを越えるとイ
オンビームが発生しないので、圧力は１×10-3Torr以下
とする。その後基板加熱機構９により高分子薄膜２を11
0℃まで加熱し、この温度に保持する。
よりチャンバー１を圧力１×10-6Torr程度に減圧する。
真空チャンバー１の真空度が１×10-3Torrを越えるとイ
オンビームが発生しないので、圧力は１×10-3Torr以下
とする。その後基板加熱機構９により高分子薄膜２を11
0℃まで加熱し、この温度に保持する。
ガス導入口７からHeガスを真空チャンバー１に導入
し、真空チャンバー１の真空度を１×10-3Torrに調整し
た。イオンビーム照射系６に2.5kVの電圧を印加し、He
のイオンビームを発生させた。このイオンビームを高分
子薄膜２上に照射しながら、すなわち、高分子薄膜２を
帯電させることにより薄膜２に垂直方向に電界を発生さ
せながら、ガラス基板３を110℃から室温にまで冷却し
た。
し、真空チャンバー１の真空度を１×10-3Torrに調整し
た。イオンビーム照射系６に2.5kVの電圧を印加し、He
のイオンビームを発生させた。このイオンビームを高分
子薄膜２上に照射しながら、すなわち、高分子薄膜２を
帯電させることにより薄膜２に垂直方向に電界を発生さ
せながら、ガラス基板３を110℃から室温にまで冷却し
た。
このようにして得られた高分子薄膜の光非線形性を第
二高調波（SHG）の強度から求めた。第２図に第二高調
波の強度を測定するための測定系を示す。11はNd:YAGレ
ーザ発振器（波長1.06μｍ）である。Nd:YAGレーザ発振
器11から発振されたレーザ光は、レンズ12で集光され
る。13は高分子薄膜サンプルである。14は基本波除去フ
ィルタである。15は高分子薄膜サンプル13を回転させる
ためのサンプル回転ステージであり、Nd:YAGレーザ発振
器11から発振されたレーザ光に対する高分子薄膜サンプ
ル13の角度を変化させ、検出器16で第二高調波の強度を
測定する。17はレーザービームである、18は基本波除去
フィルタ14を介して高分子薄膜13から検出器16に入射さ
れる第二高調波ビームである。
二高調波（SHG）の強度から求めた。第２図に第二高調
波の強度を測定するための測定系を示す。11はNd:YAGレ
ーザ発振器（波長1.06μｍ）である。Nd:YAGレーザ発振
器11から発振されたレーザ光は、レンズ12で集光され
る。13は高分子薄膜サンプルである。14は基本波除去フ
ィルタである。15は高分子薄膜サンプル13を回転させる
ためのサンプル回転ステージであり、Nd:YAGレーザ発振
器11から発振されたレーザ光に対する高分子薄膜サンプ
ル13の角度を変化させ、検出器16で第二高調波の強度を
測定する。17はレーザービームである、18は基本波除去
フィルタ14を介して高分子薄膜13から検出器16に入射さ
れる第二高調波ビームである。
第３図は第２図に示した測定系を用いて測定した高分
子薄膜のSHG強度の角度依存性の測定結果を示す。本実
施例においては電界は高分子薄膜の垂直方向にかかるの
で、ダイポールの向きは膜に垂直方向であり、高分子薄
膜サンプル13とYAGレーザ光17のなす角度が大きいほどS
HGが大きくなる傾向にある。このSHG強度を水晶のSHG強
度と比較し、本実施例において作製された薄膜の非線形
光学定数であるｄ定数を求めた。ｄ定数は４×10-8esu
程度であった。
子薄膜のSHG強度の角度依存性の測定結果を示す。本実
施例においては電界は高分子薄膜の垂直方向にかかるの
で、ダイポールの向きは膜に垂直方向であり、高分子薄
膜サンプル13とYAGレーザ光17のなす角度が大きいほどS
HGが大きくなる傾向にある。このSHG強度を水晶のSHG強
度と比較し、本実施例において作製された薄膜の非線形
光学定数であるｄ定数を求めた。ｄ定数は４×10-8esu
程度であった。
第４図はイオンビーム照射系６に印加した加速電圧と
SHG強度との関係を示す。SHGは加速電圧がある程度以上
（この場合1kv以上）になると発生し、それ以上の加速
電圧においては比例関係を示す。しかし、ある加速電圧
以上（この場合6kV以上）になると膜のダメージが大き
くなり、光導波路に用いることができるような高品質の
膜とはならない。
SHG強度との関係を示す。SHGは加速電圧がある程度以上
（この場合1kv以上）になると発生し、それ以上の加速
電圧においては比例関係を示す。しかし、ある加速電圧
以上（この場合6kV以上）になると膜のダメージが大き
くなり、光導波路に用いることができるような高品質の
膜とはならない。
また、イオンビーム照射中の膜温度の制御であるが、
これはコロナ放電を用いるポーリング処理と同様に、膜
のガラス転移温度Tg近傍に温度を上げ室温まで冷却した
場合、有効なポーリングが起こった。しかし、薄膜温度
を上げすぎた場合、あるいはガラス転移温度Tgと比較し
て薄膜温度が極端に低い場合には有効にポーリングを起
こさせることはできなかった。
これはコロナ放電を用いるポーリング処理と同様に、膜
のガラス転移温度Tg近傍に温度を上げ室温まで冷却した
場合、有効なポーリングが起こった。しかし、薄膜温度
を上げすぎた場合、あるいはガラス転移温度Tgと比較し
て薄膜温度が極端に低い場合には有効にポーリングを起
こさせることはできなかった。
実施例２ 実施例１と同様に準備した高分子膜（本実施例におけ
る高分子は構造（２）のもの）を基板ホルダーに固定
し、排気系４によりチャンバー１の圧力を１×10-6Torr
程度に減圧した。真空チャンバー１の圧力が１×10-3To
rrを越えると電子ビームが発生しないので、真空度は１
×10-3Torr以下とする。その後基板加熱機構９により高
分子薄膜２を110℃まで加熱し、この温度に保持した。
る高分子は構造（２）のもの）を基板ホルダーに固定
し、排気系４によりチャンバー１の圧力を１×10-6Torr
程度に減圧した。真空チャンバー１の圧力が１×10-3To
rrを越えると電子ビームが発生しないので、真空度は１
×10-3Torr以下とする。その後基板加熱機構９により高
分子薄膜２を110℃まで加熱し、この温度に保持した。
さらに電子ビーム照射系５を用いて電子ビームを発生
させた。加速電圧は3kV程度であった。電子ビーム半径
は80mmであった。実施例１のイオンビーム照射と同様に
電子ビームを高分子薄膜２上に照射しながら、ガラス基
板３を110℃から室温にまで冷却した。
させた。加速電圧は3kV程度であった。電子ビーム半径
は80mmであった。実施例１のイオンビーム照射と同様に
電子ビームを高分子薄膜２上に照射しながら、ガラス基
板３を110℃から室温にまで冷却した。
このようにして得られた薄膜のSHG強度を実施例１と
同様の方法により測定し、同様に薄膜のｄ定数を測定し
たところ、１×10-8esu程度であった。
同様の方法により測定し、同様に薄膜のｄ定数を測定し
たところ、１×10-8esu程度であった。
実施例３ 本実施例においては、実施例２のように電子ビームを
高分子膜２の全面に照射するのでなく、幅５μｍの電子
ビームを用いて、この幅に照射し、ガラス基板３を移動
あるいは電子ビームを走査しながら基板加熱を施すこと
により、薄膜２の所望の部分のみにポーリング処理を施
した。
高分子膜２の全面に照射するのでなく、幅５μｍの電子
ビームを用いて、この幅に照射し、ガラス基板３を移動
あるいは電子ビームを走査しながら基板加熱を施すこと
により、薄膜２の所望の部分のみにポーリング処理を施
した。
第５図（Ａ）にこのようにして得られた高分子薄膜の
外観を示す。第５図（Ｂ）にこの高分子薄膜の横断面の
屈折率分布を示す。ｌは横方向の長さである。
外観を示す。第５図（Ｂ）にこの高分子薄膜の横断面の
屈折率分布を示す。ｌは横方向の長さである。
電子ビーム照射部19の屈折率は非照射部20のそれと比
較して高いことがわかる。21はガラス基板である。電子
ビーム照射部19の電子ビーム非照射部20の比屈折率差は
0.2％程度であった。膜厚は２μｍであり、照射部19が
３次元の単一モード導波路になることがわかった。
較して高いことがわかる。21はガラス基板である。電子
ビーム照射部19の電子ビーム非照射部20の比屈折率差は
0.2％程度であった。膜厚は２μｍであり、照射部19が
３次元の単一モード導波路になることがわかった。
この導波路部の非線形光学定数は７×10-8esu程度で
あり膜全体にビームを照射した場合に比較し、若干有効
にポーリング処理が行われていることがわかった。また
この導波路に半導体レーザ光源から波長1.3μｍの光を
導入し、光損失値を測定したところ0.5dB/cm以下であっ
た。
あり膜全体にビームを照射した場合に比較し、若干有効
にポーリング処理が行われていることがわかった。また
この導波路に半導体レーザ光源から波長1.3μｍの光を
導入し、光損失値を測定したところ0.5dB/cm以下であっ
た。
表１に本発明による非線形光学定数の他手法により同
材料を用いて作製した高分子薄膜の定数の比較を示す。
表１において、フォトリソとはフォトリソグラフィを指
すものとする。本発明のポーリング手法においては非線
形感受率βが１×10-30esu以上である有機分子が高分子
薄膜に含まれているので、従来のポーリング手法におけ
る非線形光学定数と比較するとその値は大きい。
材料を用いて作製した高分子薄膜の定数の比較を示す。
表１において、フォトリソとはフォトリソグラフィを指
すものとする。本発明のポーリング手法においては非線
形感受率βが１×10-30esu以上である有機分子が高分子
薄膜に含まれているので、従来のポーリング手法におけ
る非線形光学定数と比較するとその値は大きい。
実施例３の手法によればマッハツエンダー型導波路の
作製およびリング共振器導波路等の種々のパターンを有
する３次元光非線形導波路の作製が可能であった。以下
に、作製した導波路を利用した非線形光学素子について
の実施例をいくつか示す。
作製およびリング共振器導波路等の種々のパターンを有
する３次元光非線形導波路の作製が可能であった。以下
に、作製した導波路を利用した非線形光学素子について
の実施例をいくつか示す。
実施例４ 実施例３において作製した３次元光導波路にYAGレー
ザ（波長1.06μｍピークパワー:200mW、繰り返し:10H
z）の光を導入したところ、第二高調波の発生が観測さ
れ、その変換効率は１％程度であった。位相整合の方法
についてはチェレンコフ放射を利用した。
ザ（波長1.06μｍピークパワー:200mW、繰り返し:10H
z）の光を導入したところ、第二高調波の発生が観測さ
れ、その変換効率は１％程度であった。位相整合の方法
についてはチェレンコフ放射を利用した。
以上から本発明において作製した、３次元導波路が波
長変換機能を有する非線形光学素子として使用可能であ
ることがわかった。
長変換機能を有する非線形光学素子として使用可能であ
ることがわかった。
実施例５ 実施例３においてあらかじめ平行電極が付与されたガ
ラス基板を用いて本発明のポーリング処理を行なった。
第６図にこのようにして作製した波長変換機能を有する
非線形光学素子を示す。ここで、22はアルミニウム製の
平行電極である。23はガラス基板である。24は高分子の
構造が構造（１）の高分子薄膜である。薄膜24の厚さは
２μｍであり、ガラス基板23との比屈折率差は0.2％で
ある。高分子膜24にプリズムを介して半導体レーザ発振
装置から波長1.3μｍの連続光を信号光として入射し、
電極22に電圧を印加することにより信号光の変調を行っ
た。
ラス基板を用いて本発明のポーリング処理を行なった。
第６図にこのようにして作製した波長変換機能を有する
非線形光学素子を示す。ここで、22はアルミニウム製の
平行電極である。23はガラス基板である。24は高分子の
構造が構造（１）の高分子薄膜である。薄膜24の厚さは
２μｍであり、ガラス基板23との比屈折率差は0.2％で
ある。高分子膜24にプリズムを介して半導体レーザ発振
装置から波長1.3μｍの連続光を信号光として入射し、
電極22に電圧を印加することにより信号光の変調を行っ
た。
第７図は信号光変調の実験系であり、本発明実施例に
おいて作製した電気光学効果を利用した変調器を示す。
25は本発明により作製された高分子薄膜である。26は入
射側偏光子である。27は出射側偏向子である。28は入射
用プリズムである。29は出射用プリズムである。30は信
号光である。31は検出器である。
おいて作製した電気光学効果を利用した変調器を示す。
25は本発明により作製された高分子薄膜である。26は入
射側偏光子である。27は出射側偏向子である。28は入射
用プリズムである。29は出射用プリズムである。30は信
号光である。31は検出器である。
信号光30は偏光子26を通過して直線偏光となる。出射
側の偏光子27は偏光子26とクロスニコルに配置している
ため通常は光は透過しないが、平行電極22に電圧を印加
することにより偏光状態に変化が生じ偏光子27は光を透
過させる。
側の偏光子27は偏光子26とクロスニコルに配置している
ため通常は光は透過しないが、平行電極22に電圧を印加
することにより偏光状態に変化が生じ偏光子27は光を透
過させる。
平行電極22に印加する電圧を変化させることによって
信号光30の強度変調が可能であった。本実施例の高分子
膜の場合、半波長電圧は10V程度であった。また薄膜の
光損失値は0.2dB/cmであった。
信号光30の強度変調が可能であった。本実施例の高分子
膜の場合、半波長電圧は10V程度であった。また薄膜の
光損失値は0.2dB/cmであった。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明においては、真空中でポ
ーリング処理を行なうようにしたので、非線形光学定数
が大きい高分子膜を容易に得ることができるという利点
がある。
ーリング処理を行なうようにしたので、非線形光学定数
が大きい高分子膜を容易に得ることができるという利点
がある。
また、本発明によれば薄膜の所望部分のみ、ポーリン
グを行うことが簡単にできるので、非線形光学効果を利
用した導波路型デバイスを作製する上で非常に有効な手
法である。
グを行うことが簡単にできるので、非線形光学効果を利
用した導波路型デバイスを作製する上で非常に有効な手
法である。
第１図は本発明実施例における薄膜作製装置の概略示す
図、 第２図は本発明実施例において作製した薄膜の非線形光
学定数を測定する光学系の模式図、 第３図は本発明実施例においてり作製した薄膜からの第
二高調波（SHG）強度の入射角度依存性の一例を示す
図、 第４図は本発明実施例におけるイオンビームの加速電圧
と薄膜からのSHG強度との関係を示す図、 第５図は本発明実施例により得られた高分子膜の屈折率
分布の一例を示す図、 第６図は本発明実施例において作製した波長変換機能を
有する非線形光学素子を示す図、 第７図は本発明実施例において作製した電気光学効果を
利用した変調器の一例を示す図である。 １……真空チャンバー、 ２……高分子薄膜、 ３……ガラス基板、 ４……排気系、 5A……電子ビーム発生用電源、 5B……電子銃、 6A……イオンビーム発生用電源、 6B……イオン銃、 ７……ガス導入口、 ８……基板移動機構、 9A……基板加熱用電源、 9B……ヒータ、 10……基板ホルダー、 11……Nd:YAGレーザ発振器、 12……レンズ、 13……高分子薄膜サンプル、 14……基本波除去フィルタ、 15……サンプル回転ステージ、 16……検出器、 17……レーザビーム、 18……第二高調波ビーム、 19……電子ビーム照射部、 20……電子ビーム非照射部、 21,23……ガラス基板、 22……平行電極、 24,25……高分子薄膜、 26……入射側偏光子、 27……出射側偏光子、 28……入射用プリズム、 29……出射用プリズム、 30……信号光、 31……検出器。
図、 第２図は本発明実施例において作製した薄膜の非線形光
学定数を測定する光学系の模式図、 第３図は本発明実施例においてり作製した薄膜からの第
二高調波（SHG）強度の入射角度依存性の一例を示す
図、 第４図は本発明実施例におけるイオンビームの加速電圧
と薄膜からのSHG強度との関係を示す図、 第５図は本発明実施例により得られた高分子膜の屈折率
分布の一例を示す図、 第６図は本発明実施例において作製した波長変換機能を
有する非線形光学素子を示す図、 第７図は本発明実施例において作製した電気光学効果を
利用した変調器の一例を示す図である。 １……真空チャンバー、 ２……高分子薄膜、 ３……ガラス基板、 ４……排気系、 5A……電子ビーム発生用電源、 5B……電子銃、 6A……イオンビーム発生用電源、 6B……イオン銃、 ７……ガス導入口、 ８……基板移動機構、 9A……基板加熱用電源、 9B……ヒータ、 10……基板ホルダー、 11……Nd:YAGレーザ発振器、 12……レンズ、 13……高分子薄膜サンプル、 14……基本波除去フィルタ、 15……サンプル回転ステージ、 16……検出器、 17……レーザビーム、 18……第二高調波ビーム、 19……電子ビーム照射部、 20……電子ビーム非照射部、 21,23……ガラス基板、 22……平行電極、 24,25……高分子薄膜、 26……入射側偏光子、 27……出射側偏光子、 28……入射用プリズム、 29……出射用プリズム、 30……信号光、 31……検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戒能 俊邦 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖ ｏｌ．52 Ｎｏ．13 ｐｐ．1031〜1033 （28 Ｍａｒｃｈ 1988) Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖ ｏｌ．53 Ｎｏ．19 ｐｐ．1800〜1802 （７ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ 1988) Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ. 66 Ｎｏ．６ ｐｐ．2559〜2567（15 Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ 1989) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/00 - 1/055 505 G02F 1/29 - 1/39 G02B 6/12 - 6/14 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】非線形感受率βの大きな有機分子を側鎖あ
るいは主鎖の構成単位に含んだ高分子薄膜あるいは非線
形感受率βの大きな有機分子を含有する高分子薄膜を該
高分子薄膜のガラス転移温度以上に加熱し、減圧下にお
いて荷電粒子ビームを前記高分子薄膜上に照射しながら
前記高分子薄膜の温度を室温まで下げることを特徴とす
る非線形光学薄膜の作製方法。 - 【請求項２】非線形感受率βの大きな有機分子を側鎖あ
るいは主鎖の構成単位に含んだ高分子薄膜あるいは非線
形感受率βの大きな有機分子を含有する高分子薄膜を該
高分子薄膜のガラス転移温度以上に加熱し、減圧下にお
いて荷電粒子ビームを前記高分子薄膜上の形成すべき導
波路パターンに該当する部分のみに照射しながら前記高
分子薄膜の温度を室温まで下げることを特徴とする３次
元光非線形導波路の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26011889A JP2818893B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 非線形光学薄膜の作製方法およびその薄膜を利用した３次元光非線形導波路の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26011889A JP2818893B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 非線形光学薄膜の作製方法およびその薄膜を利用した３次元光非線形導波路の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122625A JPH03122625A (ja) | 1991-05-24 |
| JP2818893B2 true JP2818893B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=17343537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26011889A Expired - Fee Related JP2818893B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 非線形光学薄膜の作製方法およびその薄膜を利用した３次元光非線形導波路の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2818893B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP26011889A patent/JP2818893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５２ Ｎｏ．１３ ｐｐ．１０３１〜１０３３（２８ Ｍａｒｃｈ １９８８） |
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５３ Ｎｏ．１９ ｐｐ．１８００〜１８０２（７ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９８８） |
| Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．６６ Ｎｏ．６ ｐｐ．２５５９〜２５６７（１５ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８９） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03122625A (ja) | 1991-05-24 |
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