JPS6238431A - Optical modulation method - Google Patents

Optical modulation method

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JPS6238431A
JPS6238431A JP17684885A JP17684885A JPS6238431A JP S6238431 A JPS6238431 A JP S6238431A JP 17684885 A JP17684885 A JP 17684885A JP 17684885 A JP17684885 A JP 17684885A JP S6238431 A JPS6238431 A JP S6238431A
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JP
Japan
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temperature
layer
liquid
heat
light
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Pending
Application number
JP17684885A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Yuasa
聡 湯浅
Masahiro Haruta
春田 昌宏
Yoko Yoshinaga
吉永 曜子
Hirohide Munakata
博英 棟方
Yukio Nishimura
征生 西村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To attain farther rapid optical modulation by cooling a heat sensitive medium at the driving of an element. CONSTITUTION:When a switch 6b is closed, electric power is supplied from an external power supply 7 to a resistor heat generating layer 4b and heat generated on the layer 4b increases the temperature of a high molecular substance liquid layer 2. When the liquid temperature exceeds the critical temperature of the high molecular substance, the high molecular substance is crystalized in the liquid medium, the high molecular substance liquid layer 2 in the crystalized part is made uneven state and incident light 10b is remarkably dispersed in the layer 2. Therefore, a sharp repeating resonse can be held for a long period by interlocking cooling means 8, 9 with an optional means for detecting the temperature of the high molecular substance liquid and controlling the temperature of the high molecular substance solution at a temperature slightly lower than its critical temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、新規な光変調方法に関し、更に詳しくは、高
分子物質液の温度変化による高分子物質の相転移現象を
利用した新規な光変調方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a novel light modulation method, and more specifically, to a novel light modulation method that utilizes a phase transition phenomenon of a polymeric substance due to a temperature change in a liquid polymeric substance. Regarding modulation methods.

(従来の技術) 従来、記録あるいは表示を光を用いて行うことは広く行
われている。この目的で光に変調を与える方法としては
、例えば、特開昭56−5523号公報に、電気化学効
果を有する結晶内の電界分布を変化させ、この電界分布
に伴って生じる結晶内の屈折率が変化している部分に入
射する光を回折させて、光の変調を行うことが示されて
いる。
(Prior Art) Conventionally, recording or displaying using light has been widely practiced. As a method for modulating light for this purpose, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-5523 discloses that the electric field distribution within the crystal having an electrochemical effect is changed, and the refractive index within the crystal that occurs due to this electric field distribution is disclosed. It has been shown that light modulation is achieved by diffracting the light incident on the part where the change occurs.

一方、熱効果による屈折率分布を利用して光の変調を行
うことが注目されている。この熱効果による屈折率分布
を利用した光変調に関するものとしては、「熱による屈
折率変化で光が偏向J  (El経エレクトロニクス1
982年8月16日号)あるいは「TOガラス導波型光
スイッチの応答速度」 (昭和57年度電子通信学会総
合全国大会)に紹介されている。
On the other hand, modulation of light using refractive index distribution due to thermal effects is attracting attention. Regarding light modulation using the refractive index distribution caused by this thermal effect, see ``Light is deflected by a change in the refractive index due to heat.
(August 16, 1982 issue) or ``Response Speed of TO Glass Waveguide Optical Switch'' (IEICE General Conference of the Institute of Electronics and Communication Engineers, 1985).

更に上記の如き従来の光変調方法の種々の欠点を解決す
る方法として、高分子物質液の温度変化による相転移現
象を利用する光変調方法が、本発明者等による先行出願
発明において提案されている。
Furthermore, as a method for solving the various drawbacks of the conventional light modulation methods as described above, a light modulation method that utilizes a phase transition phenomenon caused by a temperature change in a polymer liquid was proposed in an earlier application filed by the present inventors. There is.

これら先行発明で使用する光変調素子の1つは、高分子
物質液を熱感応媒体とし、加熱手段として抵抗発熱体や
輻射線を利用するものである。
One of the light modulation elements used in these prior inventions uses a polymer liquid as a heat-sensitive medium and uses a resistance heating element or radiation as a heating means.

上記先行発明における光変調素子は、構成材料が安価で
あり、且つ加熱手段として電流による抵抗加熱や輻射線
による加熱を利用するため加熱速度が大きくまた制御が
容易である等の種々の利点がある優れた方法である。
The light modulation element according to the above-mentioned prior invention has various advantages such as its constituent materials are inexpensive, and since it utilizes resistance heating by electric current or heating by radiation as a heating means, the heating rate is high and control is easy. This is an excellent method.

(発明が解決しようとしている問題点)上記の如き高分
子物質液を熱感応媒体として利用する方法において、そ
の応答性を最大にするには、わずかの加熱によっても熱
感応媒体が応答するように、熱感応媒体を予め熱感応媒
体の臨界温度よりわずかに低い温度に設定しておくのが
望ましい。しかしながら、このようにすると熱感応媒体
はわずかの加熱によって迅速に応答するものの、信号入
力エネルギーが中断された時の熱感応媒体の自然冷却が
遅くなり、熱感応媒体が元の状態すなわち臨界温度以下
に降温するのに時間がかかり、速い繰り返し信号入力に
対しては十分に応答することができないという問題が生
じる。
(Problem to be Solved by the Invention) In the method of using a polymer liquid as a heat-sensitive medium as described above, in order to maximize its responsiveness, it is necessary to make the heat-sensitive medium respond even with a slight amount of heating. It is desirable to set the heat sensitive medium in advance to a temperature slightly lower than the critical temperature of the heat sensitive medium. However, although this allows the thermally sensitive medium to respond quickly to a small amount of heating, it slows down the natural cooling of the thermally sensitive medium when the signal input energy is interrupted, causing the thermally sensitive medium to return to its original state, i.e. below the critical temperature. The problem arises that it takes time for the temperature to cool down, and that it is not possible to respond sufficiently to rapid repetitive signal input.

従って、このような問題を解決して、わずかの信号入力
エネルギーによっても直ちに応答し、しかも信号入力中
断後は直ちに元に戻り、速い繰り返しの信号入力に対し
て十分に応答できる光変調方法が望ましい。
Therefore, it is desirable to have an optical modulation method that can solve these problems and respond immediately to even a small amount of signal input energy, return to the original state immediately after the signal input is interrupted, and sufficiently respond to rapidly repeated signal inputs. .

本発明者は、上記の如き先行発明の問題点を更に解決し
て優れた光変調方法を開発すべく鋭意研究の結果、本発
明に至ったものである。
The present inventor has arrived at the present invention as a result of intensive research in order to further solve the problems of the prior invention as described above and develop an excellent light modulation method.

(発明の開示) すなわち、本発明は、高分子物質と液体とからなる熱感
応媒体からなる光変調素子に、熱信号を印加して光変調
する光変調方法において、素子の作動時に熱感応媒体を
冷却することを特徴とする光変調方法である。
(Disclosure of the Invention) That is, the present invention provides a light modulation method for modulating light by applying a thermal signal to a light modulation element made of a heat sensitive medium made of a polymeric substance and a liquid. This is a light modulation method characterized by cooling.

本発明を更に詳細に説明すると、本発明で使用する光変
調素子は、基本的には、基板、該基板と一定間隔を有す
る透明保護板およびこれらの基板と透明保護板との間に
挟持された熱感応媒体からなるものであるが、上記熱感
応媒体として、温度変化により相転移を生じる高分子物
質液を採用したことを特徴としている。
To explain the present invention in more detail, the light modulation element used in the present invention basically includes a substrate, a transparent protective plate having a certain distance from the substrate, and a transparent protective plate sandwiched between these substrates and the transparent protective plate. The present invention is characterized in that a polymer substance liquid that undergoes a phase transition due to temperature change is used as the heat-sensitive medium.

上記の基板および透明保護板としては、後述する高分子
物質液を構成する溶媒に対して不活性である限り、従来
公知の材料はいずれも使用でき、例えば、光変調素子を
光透過型とする場合には、基板および透明保護板のいず
れもとして、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアク
リル酸エステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリカー
ボネート等の如き透明プラスチック材料、ガラス、サフ
ァイヤ−等の透明無機材料を使用し、一方、光変調素子
を光反射型とする場合には、透明保護板としては上記材
料を使用し、基板としては、アルミニウム等の金属類の
薄膜、不透明プラスチック類等の光を透過させない材料
あるいは金属被膜等を蒸着させた前記プラスチック材料
等が任意に使用できる。これらの基板および透明保護板
は、透光型、反射型のいずれにおいてもその形状は問わ
ず、一般的には約0.01〜0.411の厚さの材料を
使用するのが好適である。
As the above-mentioned substrate and transparent protection plate, any conventionally known material can be used as long as it is inert to the solvent constituting the polymer substance liquid described below.For example, if the light modulation element is a light-transmitting type. In some cases, transparent plastic materials such as polyolefin, polyester, polyacrylic ester, polyurethane, polyamide, polycarbonate, etc., transparent inorganic materials such as glass, sapphire, etc. are used as both the substrate and the transparent protective plate; When the light modulation element is a light reflection type, the above-mentioned material is used as the transparent protection plate, and the substrate is a thin film of metal such as aluminum, a material that does not transmit light such as opaque plastic, or a metal coating. The above-mentioned plastic material on which is vapor-deposited can be optionally used. These substrates and transparent protection plates may be of any shape, whether translucent or reflective, and it is generally preferable to use a material with a thickness of about 0.01 to 0.411 mm. .

本発明方法の第1の特徴は1本発明方法で使用する光変
調素子の熱感応媒体として高分子物質と液体とからなる
高分子物質液を使用した点にある。このような高分子物
質液は、高分子物質と液体との組合せを変えることによ
って、温度変化によって液体中で高分子物質が相転移を
生じるように構成されている。これらの相転移は、次の
如き光学的現象を呈する。
The first feature of the method of the present invention is that a polymeric material liquid consisting of a polymeric material and a liquid is used as the heat-sensitive medium of the light modulation element used in the method of the present invention. Such a polymeric substance liquid is configured such that by changing the combination of the polymeric substance and the liquid, the polymeric substance undergoes a phase transition in the liquid due to a temperature change. These phase transitions exhibit the following optical phenomena.

(1)加熱前は高分子物質が析出した白濁状態であり、
光散乱性であるが、加熱されると高分子物質が溶解して
透明化し、入射光を実質上変調しない状態に相転移する
。そして冷却により元の状態に復元する。
(1) Before heating, it is in a cloudy state with polymeric substances precipitated.
Although it has light scattering properties, when heated, the polymer material dissolves and becomes transparent, undergoing a phase transition to a state in which it does not substantially modulate incident light. It is then restored to its original state by cooling.

(2)加熱前は高分子物質が溶解状態であり、加熱によ
って析出して白濁状態になり、上記(1)と逆の相転移
を生じる。そして冷却によって元の状態に復元する。
(2) Before heating, the polymer substance is in a dissolved state, and upon heating, it precipitates and becomes cloudy, causing a phase transition opposite to that in (1) above. It is then restored to its original state by cooling.

上記の如き相転移を生じる高分子物質液の調製に使用す
る高分子物質としては、従来界面活性剤と称されている
比較的低分子量の高分子物質からより高分子量の高分子
物質、更には、液体には完全には溶解しないが透明なゲ
ルを形成し得る架橋高0分子物質を包含する。
The polymeric substances used to prepare the polymeric substance liquid that undergoes the phase transition described above range from relatively low molecular weight polymeric substances conventionally called surfactants to higher molecular weight polymeric substances, and even higher molecular weight polymeric substances. , encompasses crosslinked polymeric materials that are not completely soluble in liquids but can form transparent gels.

比較的低分子量の高分子物質としては、ポリオキシエチ
レンラウリン酸エステル等のポリオキシエチレンのカル
ボン酸エステル、ポリオキシエチレンオクチルフェニル
エーテルの如きポリオキシエチレンとフェノール類との
エーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミン等のア
ミン類、ポリオキシエチレンラウリルアミド等のアミド
類等の如き非イオン性界面活性剤、ヘキサデカンスルホ
ン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、ドデシル硫酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤
、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヨーダイト、ヘ
キサデシルビリジニウムヨーダイド等のカチオン性界面
活性剤等が挙げられる。
Relatively low molecular weight polymer substances include polyoxyethylene carboxylic acid esters such as polyoxyethylene laurate, ethers of polyoxyethylene and phenols such as polyoxyethylene octylphenyl ether, and polyoxyethylene stearylamine. amines such as polyoxyethylene laurylamide, nonionic surfactants such as amides such as polyoxyethylene laurylamide, anionic surfactants such as sodium hexadecane sulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecyl sulfate, hexadecyltrimethylammonium Examples include cationic surfactants such as iodite and hexadecylpyridinium iodide.

より高分子量の高分子物質としては、ポリプロピレン、
ポリイソブチン等のポリアルケン類、ポリブタジェン、
ポリイソプレン等のポリジエン類、ポリ酢酸ビニル、ポ
リ(メタ)アクリル酸エステル、ポリ(メタ)アクリル
アミド等のポリビニル類、ポリスチレン、ポリα−メチ
ルスチレン等のポリスチレン類、あるいはこれらのおよ
び他の高分子物質を形成するモノマーからなる共重合体
類、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ド等のポリエーテル類、ポリエチレンイミン等のポリイ
ミン類、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンアジ
ペート、ポリオキシエチレンアジボイル等のポリエステ
ル類、ポリグリシン、ナイロン66等のポリアミド類、
ポリジメチルシロキサン等のシリコン系樹脂、酢酸セル
ロース、アミノペクチン等の多糖類、その他従来公知の
高分子物質およびそれらの混合物が挙げられる。
Examples of higher molecular weight polymers include polypropylene,
Polyalkenes such as polyisobutyne, polybutadiene,
Polydienes such as polyisoprene, polyvinyls such as polyvinyl acetate, poly(meth)acrylic acid ester, poly(meth)acrylamide, polystyrenes such as polystyrene, polyα-methylstyrene, or these and other polymeric substances copolymers consisting of monomers that form, polyethers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, polyimines such as polyethyleneimine, polyesters such as polyethylene succinate, polyethylene adipate, and polyoxyethylene adiboyl, polyglycine, and nylon. Polyamides such as 66,
Examples include silicone resins such as polydimethylsiloxane, polysaccharides such as cellulose acetate and aminopectin, other conventionally known polymeric substances, and mixtures thereof.

また、本発明においては、上記の如き溶液を形成し得る
高分子物質の外にも、溶媒には完全には溶解しないが、
溶媒を吸収包含してゲルを形成する超高分子量の上記の
如き高分子物質および上記の如き高分子物質を架橋させ
た架橋高分子物質も使用できる。これらの架橋高分子物
質であ4てもそのゲルが温度変化によって透光性←→光
散乱性の可逆変化を生じるものであれば、前記高分子物
質と同効である。
In addition, in the present invention, in addition to the polymeric substances that can form a solution as described above, there are also substances that are not completely soluble in the solvent.
It is also possible to use ultra-high molecular weight polymeric substances such as those mentioned above that absorb and incorporate solvents to form gels, and crosslinked polymeric substances obtained by crosslinking the above-mentioned polymeric substances. These crosslinked polymeric substances have the same effect as the above-mentioned polymeric substances, provided that the gel causes a reversible change in light transmittance←→light scattering property due to temperature change.

このような架橋高分子物質の架橋構造は、従来公知の方
法によって容易に形成することができる。例えば、前記
高分子物質の製造時に架橋剤として例えば多官能モノマ
ーを一部併用し、重合と同時に架橋構造を形成する方法
、反応性モノマーを併用して高分子物質中に架橋点を有
させ、この架橋点を利用して架橋構造を形成する方法、
放射線等を利用して架橋させる方法等、従来公知の方法
はいずれも利用し得るものである。
Such a crosslinked structure of a crosslinked polymer substance can be easily formed by a conventionally known method. For example, a method in which a polyfunctional monomer is partially used as a crosslinking agent during the production of the polymeric substance to form a crosslinked structure simultaneously with polymerization, a method in which a reactive monomer is used in combination to form a crosslinking point in the polymeric substance, A method of forming a crosslinked structure using this crosslinking point,
Any conventionally known method can be used, such as a method of crosslinking using radiation or the like.

上記の如き高分子物質により高分子物質液を形成するの
に使用する液体は、従来公知の有機溶媒あるいは水また
はそれらの混合物がいずれも使用でき1例えば、水、メ
タノール、エタノール、プロパツール、エチレングリコ
ール、グリセリン等のアルコール類、アセトン、メチル
エチルケトン等のケトン類、ジオキサン、ジグリム、テ
ト’−yヒドロフラン等のエーテル類、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチル
スルホキシド等の含硫溶媒、あるいはこれらの混合溶媒
、更にはこれらの溶媒中に酸、塩基、塩等の電解質、尿
素、グルコース等の各種の溶質を。
The liquid used to form the polymeric material liquid from the polymeric material as described above may be any conventionally known organic solvent, water, or a mixture thereof.For example, water, methanol, ethanol, propatool, ethylene, etc. Alcohols such as glycol and glycerin, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as dioxane, diglyme, and tet'-yhydrofuran, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, and sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfoxide; mixed solvents, and in these solvents, electrolytes such as acids, bases, and salts, and various solutes such as urea and glucose.

溶解した溶液等があげられる。Examples include dissolved solutions.

本発明で使用する光変調素子を構成する高分子物質液は
、上記の如き高分子物質と溶媒とにより形成されるが、
特に重要な点は、高分子物質と溶媒との組合せであって
、その組合せを、例えば、高分子物質液中の高分子物質
が、あまり高くない温度、好ましくは20〜75℃程度
の温度範囲における温度変化によって、析出→溶解ある
いは溶解→析出という相転移現象を生じるような組合せ
にする必要がある。
The polymer substance liquid constituting the light modulation element used in the present invention is formed from the above-mentioned polymer substance and solvent.
A particularly important point is the combination of a polymeric substance and a solvent. It is necessary to create a combination that causes a phase transition phenomenon of precipitation→dissolution or dissolution→precipitation depending on the temperature change.

本発明者は、高分子物質液の形成において、高分子物質
と溶媒を適当に組合せることによって、例えば1つの基
準として、高分子物質が溶媒中で示す臨界溶解温度(単
独高分子物質が単純溶媒中で示すフローリーのθ温度に
対応する温度)が、5℃〜110℃、特に好適には20
℃〜75℃の範囲に入るように高分子物質と溶媒とを組
合せることによって、温度変化、例えば昇温によって溶
媒中の高分子物質が析出状態から溶解状態に、あるいは
溶解状態から析出状態に相転移して、透光性←→光散乱
性という変化を示すことを見い出したものである。この
ような高分子物質液を、例えば約1〜l、000#Lm
、好ましくは1〜1100p程度の薄層とし、この薄層
に局部的に熱を加えることによって、直ちにその加熱部
分に透明性部分または光散乱性部分が生じ、また熱を取
り去ると直ちに透明性部分または光散乱性部分が消滅す
ることを知見し、これらの溶解(透明)←→析出(光散
乱性)という極めて優れた熱応答性が光変調素子の熱感
応媒体として有用であることを知見したものである。
In forming a polymer substance liquid, the present inventor has determined that, by appropriately combining a polymer substance and a solvent, for example, as one standard, the critical dissolution temperature of a polymer substance in a solvent (when a single polymer substance is simply The temperature (corresponding to Flory's θ temperature shown in the solvent) is 5°C to 110°C, particularly preferably 20°C.
By combining a polymeric substance and a solvent so that the temperature falls within the range of ℃ to 75℃, the polymeric substance in the solvent can be changed from a precipitated state to a dissolved state or from a dissolved state to a precipitated state due to a temperature change, such as an increase in temperature. It was discovered that the material undergoes a phase transition and exhibits a change in translucency←→light scattering property. Such a polymer substance liquid is, for example, about 1 to 1,000 #Lm.
, preferably a thin layer of about 1 to 1100p, and by locally applying heat to this thin layer, a transparent part or a light-scattering part immediately appears in the heated part, and a transparent part immediately forms when the heat is removed. They also discovered that the light-scattering portion disappears, and found that their extremely excellent thermal responsiveness of dissolution (transparency) ← → precipitation (light-scattering) makes them useful as a heat-sensitive medium for light modulation elements. It is something.

このような優れた熱応答性を有する高分子物質液は1選
択した高分子物質に適した溶媒を選択し、高分子物質の
溶媒親和性を調節することによって容易に形成できるし
、また一旦比較的良溶媒により有機高分子物質溶液また
は透明な高分子物質ゲルを形成し、これに比較的貧溶媒
を混合させつつ高分子物質の溶媒親和性を変化させ、″
その熱応答性を調整する方法、更には種々の混合比の溶
媒あるいは種々の濃度に溶質を加えた溶媒を用いる等の
方法によっても形成される高分子物質液の熱応答性を好
ましい範囲に調整することもできる。
A polymer substance liquid with such excellent thermal responsiveness can be easily formed by selecting a solvent suitable for the selected polymer substance and adjusting the solvent affinity of the polymer substance. Form an organic polymer substance solution or transparent polymer substance gel with a suitable solvent, and change the solvent affinity of the polymer substance while mixing a relatively poor solvent with it.
The thermal responsiveness of the polymer substance liquid formed can be adjusted to a preferable range by methods such as adjusting the thermal responsiveness, and even using methods such as using solvents with various mixing ratios or solvents with various concentrations of solutes added. You can also.

本発明において使用する光変調素子の熱感応媒体すなわ
ち高分子物質液は、高分子物質温度約0.2〜25重量
%の高分子物質液を形成し、これを透明保護板と基板と
の間に前記の程度の厚さの薄層として形成することによ
って得られる。高分子物質濃度が上記範囲未満であると
温度変化に伴う光学的性質の変化が少なくなり、一方、
上記範囲を超える濃度であると、光変調素子としての応
答速度が低下するので好ましくない。
The heat-sensitive medium of the light modulation element used in the present invention, that is, the polymeric material liquid, forms a polymeric material liquid with a polymeric material temperature of about 0.2 to 25% by weight, and this is placed between the transparent protective plate and the substrate. It can be obtained by forming a thin layer having the thickness as described above. When the polymer substance concentration is below the above range, changes in optical properties due to temperature changes will be small;
If the concentration exceeds the above range, the response speed of the light modulation element will decrease, which is not preferable.

上記の如き光変調素子には、高分子物質液層に情報信号
に従って熱を印加する手段が必要であり、このような加
熱手段は素子に予め組込んでおくのが好ましいが、素子
の使用時に取付けることもできる。加熱手段としては、
従来公知の手段がいずれも使用できるが、好ましい例は
電気抵抗によって発熱する抵抗発熱材料や赤外線等の輻
射線を吸収して発熱する材料である。
The above-mentioned light modulation device requires a means for applying heat to the polymer substance liquid layer according to the information signal, and it is preferable to incorporate such a heating means into the device in advance, but when using the device, It can also be installed. As a heating means,
Although any conventionally known means can be used, preferred examples include a resistance heating material that generates heat due to electrical resistance, and a material that generates heat by absorbing radiation such as infrared rays.

このような抵抗発熱層は、ニクロム等の金属、合金、硼
化ハフニウム、窒化タンタル、酸化スズ、インジウムス
ズ酸化物等の透明あるいは不透明金属化合物、カーボン
レジン、メタルグレーズ等の導電性プラスチック等が使
用できる。
Such resistance heating layers are made of metals such as nichrome, alloys, transparent or opaque metal compounds such as hafnium boride, tantalum nitride, tin oxide, indium tin oxide, and conductive plastics such as carbon resin and metal glaze. can.

また、輻射線吸収層としては、目的波長の輻射線を吸収
する無機または有機の材料から形成することができ、こ
れらの材料としては、例えばS i、S io、5i0
2 、ZnS、As2 S3、AfL203、NaF、
Zn5e、Cd1ITb・Fe、カーボンブラック、金
属フタロシアニン、各種色素等が挙げられる。
Further, the radiation absorbing layer can be formed from an inorganic or organic material that absorbs radiation at a target wavelength, and these materials include, for example, Si, Sio, 5i0
2, ZnS, As2 S3, AfL203, NaF,
Examples include Zn5e, Cd1ITb.Fe, carbon black, metal phthalocyanine, and various pigments.

本発明で使用する光変調素子は基本的には上記の材料か
ら構成されている。
The light modulation element used in the present invention is basically composed of the above-mentioned materials.

その他、前記加熱手段を高分子物質液から保護する目的
で、加熱手段の面に保護層を設けることも有効である。
In addition, it is also effective to provide a protective layer on the surface of the heating means for the purpose of protecting the heating means from the polymer liquid.

これらの保護層は、例えば、メチルメタクリレート、ブ
チルアクリレート、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリエステル、ポリアミド等の高分子物質液層の構
成溶媒には不溶である高分子材料あるいは酸化ケイ素、
酸化チタン等の無機材料から形成するのが好ましい。ま
た、光変調素子の動作時のコントラストを調整する目的
で保護層を着色してもよいし、あるいは同じ目的で保護
層とは別に着色層を設けてもよい。
These protective layers are made of polymeric materials such as methyl methacrylate, butyl acrylate, styrene-acrylonitrile copolymer, polyester, polyamide, etc., which are insoluble in the constituent solvent of the liquid layer, or silicon oxide,
Preferably, it is formed from an inorganic material such as titanium oxide. Further, the protective layer may be colored for the purpose of adjusting the contrast during operation of the light modulation element, or a colored layer may be provided separately from the protective layer for the same purpose.

保護層や着色層を設ける場合、抵抗発熱層や赤外線吸収
層から高分子物質液層までの距離は、熱の速やかな移動
を妨げる事のないように、50gm以下、望ましくは1
0gm以下とする必要がある。
When providing a protective layer or a colored layer, the distance from the resistance heating layer or infrared absorbing layer to the polymer material liquid layer should be 50 gm or less, preferably 1 gm, so as not to impede the rapid transfer of heat.
It is necessary to keep it below 0gm.

尚、光変調素子の構成方法、すなわち、透明保護板、高
分子物質液層、発熱層、保護層および基板等の積層方法
は従来公知の方法でよい。
Note that the method of constructing the light modulation element, that is, the method of laminating the transparent protective plate, polymer material liquid layer, heat generating layer, protective layer, substrate, etc., may be a conventionally known method.

本発明の第2の特徴は、上記の如き光変調素子を用いて
光変調を行うにあたり、信号入力エネルギーにより熱感
応媒体に付与された熱を、該信号入力が中断された時は
直ちに除去して、熱感応媒体を元の状態に迅速に戻すた
めに、素子に冷却手段を設けて冷却することにある。
A second feature of the present invention is that when optical modulation is performed using the optical modulation element as described above, the heat applied to the heat-sensitive medium by signal input energy is immediately removed when the signal input is interrupted. Therefore, in order to quickly return the heat-sensitive medium to its original state, the device is provided with a cooling means for cooling.

このような冷却は、従来公知のいずれの方式、例えば電
子冷却素子、ヒートシンク、冷却ファン、冷媒の循環、
ヒートパイプ等あるいはそれらの組合せ等の方式がいず
れも利用できる。
Such cooling can be achieved using any conventionally known method, such as electronic cooling elements, heat sinks, cooling fans, refrigerant circulation,
Any method such as a heat pipe or a combination thereof can be used.

尚、これらの冷却手段は一般に不透光性であるので、素
子の入射面と反対側に設けるべきである。
Note that since these cooling means are generally non-transparent, they should be provided on the side opposite to the incident surface of the element.

前記の如き光変調素子により光変調を行う場合、例えば
、素子の熱感応媒体の臨界温度が50℃であるとすれば
、素子の作動の初期には入力信号に対する応答がやや遅
く、復元は速い。作動を続けると熱感応媒体の温度が徐
々に上昇し、熱感応媒体の臨界温度近くに達すると応答
が速くなり、復元が遅れてくる。最後に熱感応媒体の温
度が臨界温度に達するか超えると応答性を失う。
When optical modulation is performed using a light modulation element such as the one described above, for example, if the critical temperature of the heat-sensitive medium of the element is 50°C, the response to the input signal is somewhat slow at the beginning of the operation of the element, but recovery is quick. . As the operation continues, the temperature of the heat-sensitive medium gradually rises, and when it reaches close to the critical temperature of the heat-sensitive medium, the response becomes faster and recovery is delayed. Finally, when the temperature of the heat-sensitive medium reaches or exceeds a critical temperature, it loses its responsiveness.

従って、上記の如き冷却は熱感応媒体が熱感応媒体の臨
界温度より数℃程度低い範囲になるように行うのが最も
好適である。
Therefore, it is most preferable to carry out the cooling as described above so that the temperature of the heat-sensitive medium is several degrees Celsius lower than the critical temperature of the heat-sensitive medium.

次に、本発明の光変調方法の好ましい実施態様を図解的
に例示する添付図面を参照して本発明を更に具体的に説
明する。
The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which schematically illustrate preferred embodiments of the light modulation method of the present invention.

添付図面の第1図は、光反射型の光変調素子を用いた本
発明方法を図解的に示している。尚、この例では、低温
では透明で光透過性であり、高温では析出して光散乱性
になる高分子物質液を熱感応媒体として使用している。
FIG. 1 of the accompanying drawings schematically shows the method of the present invention using a light-reflecting light modulation element. In this example, a polymer substance liquid that is transparent and light-transmissive at low temperatures and precipitates and becomes light-scattering at high temperatures is used as the heat-sensitive medium.

第1図における光変調素子20は、前記の如き透明性基
板1、前記の如き高分子物質液層2および前記の如き保
護板3から構成されており、上記基板lには、高分子物
質液層2に熱を加えるための好ましい一手段として、好
ましくは透光性の抵抗発熱層4a、4b・・・およびこ
れらの抵抗発熱層を高分子物質液層の溶剤から保護する
ための透光性の保護層5が設けられている。そして抵抗
発熱層は、該発熱層を発熱させるための外部電源7に、
スイッチあるいはこれに類する動作をする素子6a、6
b・・・を介して接続されている。また、素子20の保
護板3の前面には冷却手段として電子冷却素子8および
ヒートシンク9が設けられている。
The light modulation element 20 in FIG. 1 is composed of a transparent substrate 1 as described above, a polymer material liquid layer 2 as described above, and a protective plate 3 as described above. As a preferable means for applying heat to the layer 2, preferably light-transmitting resistance heating layers 4a, 4b... and a light-transmitting resistance heating layer for protecting these resistance heating layers from the solvent of the polymeric substance liquid layer are used. A protective layer 5 is provided. The resistance heating layer is connected to an external power source 7 for generating heat in the heating layer.
Elements 6a, 6 that operate as switches or similar
They are connected via b... Further, on the front surface of the protection plate 3 of the element 20, an electronic cooling element 8 and a heat sink 9 are provided as cooling means.

このような例の光変調素子においては、スイッチが開い
た状態(6a)では、抵抗発熱層4aに電力は供給され
ず、これに隣接するポリマー液層2は低温であるため、
同層2は高分子物質が溶剤に親和した透明な均一状態で
ある。従って、入射光は10aは変調されることなく反
射性保護板3で反射され、出射する。
In the light modulation element of this example, when the switch is in the open state (6a), no power is supplied to the resistance heating layer 4a, and the polymer liquid layer 2 adjacent thereto is at a low temperature.
The layer 2 is in a transparent and uniform state in which the polymeric substance is compatible with the solvent. Therefore, the incident light 10a is reflected by the reflective protection plate 3 without being modulated and exits.

一方、スイッチが閉じられる(6b)と、抵抗発熱層4
bには外部電源7より電力が供給され、このとき抵抗発
熱層4bに生じる熱は隣接する部分の高分子物質液層2
を昇温させる。その結果、液温か高分子物質の臨界温度
を越えると、高分子物質は液媒体中に析出して、その部
分の高分子物質液層2が不均一状態になり、入射光lO
bは高分子物質液層2内で著しく光散乱されることにな
る。このようにして光変調の目的が達成される。
On the other hand, when the switch is closed (6b), the resistance heating layer 4
Power is supplied to b from an external power source 7, and at this time, the heat generated in the resistance heating layer 4b is transferred to the polymer material liquid layer 2 in the adjacent portion.
Raise the temperature. As a result, when the temperature of the liquid exceeds the critical temperature of the polymer material, the polymer material precipitates in the liquid medium, and the polymer material liquid layer 2 in that part becomes non-uniform, and the incident light
b is significantly light-scattering within the polymer substance liquid layer 2. In this way the purpose of light modulation is achieved.

上記例示方法において、冷却手段8.9を高分子物質液
の液温を検知する任意の手段(図示なし)と連動させて
、高分子物質液の温度をその臨界温度より幾分低い温度
に制御することにより、鋭い繰り返し応答を長時間保持
することができる。
In the above exemplary method, the cooling means 8.9 is linked with any means (not shown) for detecting the temperature of the polymeric substance liquid to control the temperature of the polymeric substance liquid to a temperature somewhat lower than its critical temperature. By doing so, a sharp repetitive response can be maintained for a long time.

第2図に図解的に示した例は、第1図の例における抵抗
発熱層4a、4b・・・に代えて、赤外線11を吸収し
て発熱する赤外線吸収層12を加熱手段として基板表面
に設は且つ冷却手段8および9を基板の裏面に設けた例
を図解的に示したものであり、その作動原理は、熱源と
して電流の代わりに赤外線を使用したことを除いて第1
図の態様と同様である。
In the example schematically shown in FIG. 2, an infrared absorbing layer 12 that absorbs infrared rays 11 and generates heat is used as a heating means to heat the substrate surface, instead of the resistance heating layers 4a, 4b, etc. in the example of FIG. This diagram schematically shows an example in which the cooling means 8 and 9 are provided on the back side of the substrate, and its operating principle is the same as the first one except that infrared rays are used instead of electric current as the heat source.
This is similar to the embodiment shown in the figure.

更に、第1図および第2図に示した例の加熱手段に代え
て、赤外線吸収剤や特定の波長の光線を吸収して発熱す
る各種色素や、紫外線を吸収して発熱する紫外線吸収剤
を予めポリマー液層2に添加しておき、これらの光吸収
発熱剤によって吸収されない光を同時に使用してもよい
、このような例は図示してないが、上記例と同一の作動
原理によって、光変調ができることは自明である。
Furthermore, in place of the heating means shown in FIGS. 1 and 2, infrared absorbers, various pigments that generate heat by absorbing light of a specific wavelength, and ultraviolet absorbers that generate heat by absorbing ultraviolet rays may be used. It is also possible to add the light to the polymer liquid layer 2 in advance and use the light that is not absorbed by these light-absorbing exothermic agents at the same time. Although such an example is not shown, the light is It is obvious that modulation is possible.

尚、上記の例は、高分子物質液として加熱によって析出
して光散乱性になる材料を使用したが、これとは逆に、
加熱によって溶解して透明化する高分子物質液を使用し
た場合にも、光の透過および散乱が逆になることを除き
、他は上記と実質上同様である。
In addition, in the above example, a material that precipitates upon heating and becomes light-scattering is used as the polymer substance liquid, but on the contrary,
Even in the case of using a polymer substance liquid that is dissolved and made transparent by heating, the other aspects are substantially the same as above, except that the transmission and scattering of light are reversed.

次に本発明の好ましい実施例を挙げて本発明を更に具体
的に説明する。
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention.

実施例! 第2図に示すように厚さ0.35a+m、大きさ’40
+s履X50m麿のガラス板(基板)1の表・面に。
Example! As shown in Figure 2, thickness 0.35a+m, size '40
On the front and surface of glass plate (substrate) 1 with +s shoes x 50 m.

厚さi、oooオングストロームの窒化タンタル膜をス
パッタリング法により形成し1次にこ(7)M上にホト
レジストを塗布し、ガラス板の短辺に平行に20木/I
l■のストライプパターンを焼付は後、エツチング処理
にて余分の窒化タンタル膜を選択的に除去して、所定の
パターンの抵抗膜13を得た。その上に更に厚さ2.0
00オングストロームのインジウム−錫・酸化物(IT
o)膜をスパッタリング法により積層し、再び同様の方
法によりパターニングを行い導電路14を形成した。I
TOの被覆の無い窒化タンタル膜部分(大きさ40pL
’mX2.000gm)を抵抗発熱層4として利用する
。この上にエチルメタクリレートプラズマ処理を行い、
1.OBmの架橋高分子膜を形成して保護層5とした。
A tantalum nitride film with a thickness of i and ooo angstroms was formed by sputtering, and then a photoresist was applied on this (7) M, and 20 mm/I was applied parallel to the short side of the glass plate.
After baking the stripe pattern 12, the excess tantalum nitride film was selectively removed by etching to obtain a resistive film 13 with a predetermined pattern. On top of that, the thickness is 2.0
00 angstrom indium-tin oxide (IT
o) Films were laminated by sputtering and patterned again by the same method to form conductive paths 14. I
Tantalum nitride film part without TO coating (size 40 pL)
'm×2.000gm) is used as the resistance heating layer 4. On top of this, ethyl methacrylate plasma treatment is performed,
1. A protective layer 5 was formed by forming a crosslinked polymer film of OBm.

この上に、厚さ1100p、大きさ50+wmX30+
u+で、中央に40mmX 10m+wの窓を開けたマ
イラーフィルムを、窓に作成した抵抗発熱層部が入るよ
うにして接着した。
On top of this, thickness 1100p, size 50+wmX30+
A Mylar film with a 40 mm x 10 m + W window in the center was glued using U+ so that the resistive heating layer that had been created was inserted into the window.

N−イソプロピルアクリルアミド0.5g、過硫酸アン
モニウム3+wgを冷水に溶解し、テトラメチルエチレ
ンジアミン8延見を添加して、減圧下にて脱気した。水
浴上で20℃に30分間保持して重合反応を行った。こ
の溶液を前記作成のマイラーフィルムの窓部に滴下し、
上から大きさ50■×30諺■、厚さ0.35m+mの
ガラス板を気泡が入らぬようにかぶせたうえ、常温硬化
エポキシ樹脂を用いてフィルム周辺部を封止した。ガラ
ス板3に上に黒色のアクリルペイントを塗布し、風乾し
た後さらにシリコーングリスを塗布し、この面を大きさ
2.54c+wX2.54cm、定格2V6Aの電子冷
却素子(ペルチェ素子)8の冷却面側に貼り付けた。電
子冷却素子の放熱面側にもシリコングリスを塗布し、厚
さ1 、6mm、大きさ120II■X 120s謹の
銅板を放熱器9としてこれに圧着した。電子冷却素子に
は定格5Aの可変定電流電源を接続し、本発明で使用す
る光変調素子とした。
0.5 g of N-isopropylacrylamide and 3+ wg of ammonium persulfate were dissolved in cold water, 8 g of tetramethylethylenediamine was added, and the mixture was degassed under reduced pressure. The polymerization reaction was carried out by maintaining the temperature at 20°C for 30 minutes on a water bath. Drop this solution onto the window of the Mylar film prepared above,
A glass plate of size 50 x 30 cm and thickness of 0.35 m+m was placed over the film to prevent air bubbles from entering, and the peripheral portion of the film was sealed using an epoxy resin that cured at room temperature. Apply black acrylic paint to the top of the glass plate 3, air dry it, then apply silicone grease to it, and use this surface as the cooling surface side of an electronic cooling element (Peltier element) 8 with a size of 2.54 cm + w x 2.54 cm and a rating of 2V6A. pasted on. Silicone grease was also applied to the heat radiation surface side of the electronic cooling element, and a copper plate having a thickness of 1.6 mm and a size of 120 mm x 120 mm was crimped onto this as a heat radiator 9. A variable constant current power source with a rating of 5 A was connected to the electronic cooling element, and the light modulation element used in the present invention was obtained.

抵抗発熱層4を加熱するための外部電源は、ファンクシ
ョンジェネレータ2台と電力増巾器とで構成した。すな
わち、第1のファンクションジェネレータで、素子駆動
の繰り返し周期を決める比較的長周期(2C)as −
1、000m5) (1)方形波(デユーティ比1/2
〜1/100 )を発生し、この方形波を第2のファン
クションジェネレータのケート入力へ加えた。第2のフ
ァンクションジェネレータはゲート入力に信号が加わる
と、規定周波数(20Hz〜2KHz)の正弦波交流を
発振するように設定した。この出力を電力増巾器を通じ
て光変調素子の抵抗発熱体へ加えた。この時同−素子内
の任意の複数個の抵抗発熱体を並列に接続した。このよ
うに構成した光変調素子の面に45度の角度テHe −
N e レーザービーム(632,8酊m、0.2mW
)を照射し、熱感応媒体が散乱する光を素子面垂直方向
からフォトマルチプライアで観測し、信号入力に対する
応答を評価できるようにした。気温25℃において、ま
ず電子冷却素子に電流を供給せずに、抵抗発熱層に周波
数800Hz、実効値22Vの正弦波交流を1回に40
+ss加えたところ、素子による散乱光強度は、電力入
力に対し遅延時間5酊で立ち上がりはじめ、同20+m
sで飽和レベルに達した。また抵抗発熱層への電力供給
が断たれてから80sS後に散乱強度が降下をはじめ、
同150m5後に当初のレベルへ戻った。
An external power source for heating the resistance heating layer 4 was composed of two function generators and a power amplifier. That is, the first function generator generates a relatively long period (2C) as − which determines the repetition period of element drive.
1,000m5) (1) Square wave (duty ratio 1/2
~1/100 ) and applied this square wave to the gate input of the second function generator. The second function generator was set to oscillate a sinusoidal alternating current at a specified frequency (20 Hz to 2 KHz) when a signal was applied to the gate input. This output was applied to the resistive heating element of the optical modulation element through a power amplifier. At this time, a plurality of arbitrary resistance heating elements in the element were connected in parallel. A 45 degree angle plate He −
N e laser beam (632.8m, 0.2mW
), and the light scattered by the heat-sensitive medium was observed using a photomultiplier from a direction perpendicular to the element surface, making it possible to evaluate the response to signal input. At an air temperature of 25°C, first, without supplying current to the electronic cooling element, a sine wave alternating current with a frequency of 800 Hz and an effective value of 22 V is applied to the resistive heating layer for 40 cycles at a time.
When +ss is added, the intensity of scattered light by the element starts to rise after a delay time of 5 minutes with respect to the power input, and the intensity increases by 20+m
The saturation level was reached at s. In addition, the scattering intensity started to decrease 80 s after the power supply to the resistance heating layer was cut off.
After 150m5, it returned to its original level.

次に電子冷却素子に電流を流し、熱感応媒体の冷却を行
いながら同様の測定を行ったところ、冷却のための電流
量を増すと散乱光強度の立ち上がり時間は大きくなり、
立ち下がり時間は小さくなる事が認められた。また、冷
却による立ち上がり時間の増加は、抵抗発熱層へ供給す
る電力を増加する119により抑制できる−・バがわか
った。
Next, we conducted similar measurements while cooling the heat-sensitive medium by passing a current through the electronic cooling element.We found that as the amount of current for cooling was increased, the rise time of the scattered light intensity became longer.
It was observed that the fall time became shorter. It was also found that the increase in the rise time due to cooling can be suppressed by increasing the power supplied to the resistance heating layer.

具体的には電子冷却素子に1.6Aの電流を供給し、抵
抗発熱層に周波数800Hz、実効値42■の正弦波交
流を周I!7150gの間隔で20m5の間供給し、熱
的に定常状態に達した後光散乱を観測したところ、立ち
にがり時間5Ils、立ち下がり時間6msで応答する
市がわかった。
Specifically, a current of 1.6 A is supplied to the thermoelectric cooling element, and a sine wave alternating current with a frequency of 800 Hz and an effective value of 42 ■ is applied to the resistance heating layer. When the light was supplied for 20 m5 at intervals of 7150 g and the light scattering was observed after reaching a thermal steady state, it was found that the city responded with a rising time of 5 Ils and a falling time of 6 ms.

このように冷却素子を用いることにより、光学的応答速
度が向I−シた。
By using the cooling element in this way, the optical response speed is improved.

実施例2 大きさ50mmX50m+*、厚さ0.35層層のガラ
ス板1の表面に、Gd@Tb5Fe層をスパッタリング
により、1,500オングストロームの厚さに基若して
、赤外線吸収層12を作成した。
Example 2 An infrared absorbing layer 12 was created by sputtering a Gd@Tb5Fe layer to a thickness of 1,500 angstroms on the surface of a glass plate 1 having a size of 50 mm x 50 m+* and a thickness of 0.35 layers. did.

この」二に厚さ10gm、大きさ50smX 40mm
で中央に40+mX30mmの窓を開けたマイラーフィ
ルムを接着した。
Thickness 10gm, size 50sm x 40mm
Then I glued a Mylar film with a 40+m x 30mm window in the center.

イソプロピルアクリルアミド0.5g、過硫酸アンモニ
ウム3mgを冷水に溶解し、テトラメチルエチレンジア
ミンBJJ−1を添加して、減圧にて脱気した。水浴上
で20℃に30分間保持し、重合反応を行った。この溶
液を前記作製のフィルムの窓部に滴下し、大きさ50m
mX40mm、厚さ0.35111mのガラス板3を気
泡が入らぬようにかぶせたうえ、常温硬化エポキシ樹脂
で周辺部を封止した。ガラス板の上に黒色のアクリルペ
イントを塗布し、風乾した後さらにシリコーングリスを
塗布し、この面を大きさ2 、54cmX2 、54C
11,定格2V6Aの電子冷却素子(ベルチェ素子)の
冷却面側に貼り付けた。電子冷却素子8の放熱面側にも
シリコングリスを塗布し、厚さ1.6mm、大きさ12
0mmX 120mmの銅板を放熱器9としてこれに圧
着した。電子冷却素子には定格5Aの可変定電流電源を
接続した。
0.5 g of isopropylacrylamide and 3 mg of ammonium persulfate were dissolved in cold water, tetramethylethylenediamine BJJ-1 was added, and the mixture was degassed under reduced pressure. The mixture was kept at 20°C for 30 minutes on a water bath to carry out a polymerization reaction. This solution was dropped onto the window of the film prepared above, and the size of the film was 50 m.
A glass plate 3 having a size of 40 mm x 0.35111 m and a thickness of 0.35111 m was covered to prevent air bubbles from entering, and the periphery was sealed with an epoxy resin that cured at room temperature. Apply black acrylic paint to the top of the glass plate, air dry it, then apply silicone grease, and then paint this surface with a size of 2, 54cm x 2, 54C.
11. It was attached to the cooling surface side of an electronic cooling element (Beltier element) with a rating of 2V6A. Apply silicone grease to the heat dissipation side of the electronic cooling element 8, and make it 1.6 mm thick and 12 mm in size.
A copper plate measuring 0 mm x 120 mm was press-bonded to this as a heat sink 9. A variable constant current power supply with a rating of 5A was connected to the electronic cooling element.

光学的応答速度の測定のための装置は実施例1と同様の
構成とした上、フォトマルチプライアの入力側に赤外線
除去フィルターを挿入した。
The apparatus for measuring the optical response speed had the same configuration as in Example 1, and an infrared removal filter was inserted on the input side of the photomultiplier.

本素子に半導体レーザービーム(波長833nm、スポ
ット径50gm)を、パルス状として入射したところ実
施例1と同様の結果が得られた。
When a pulsed semiconductor laser beam (wavelength: 833 nm, spot diameter: 50 gm) was applied to this device, the same results as in Example 1 were obtained.

すなわち、25℃室温下で冷却を行わない場合には、半
導体レーザのパルス出力12mW、周期Looms、デ
ユーティ比40%において、立ち上がり時間60Ils
の応答を示し、電子冷却素子に1.2Aの電流を供給し
たところ、パルス出力20’mW、周期501S、デユ
ーティ−比40%において、立ち上がり9mm、立ち下
がり9Ilsの応答が(1られ、速度の向上がみられた
That is, when cooling is not performed at room temperature of 25°C, the rise time is 60Ils when the semiconductor laser has a pulse output of 12mW, a period of Looms, and a duty ratio of 40%.
When a current of 1.2 A was supplied to the thermoelectric cooling element, the response was 9 mm at the rise and 9 Ils at the fall at a pulse output of 20 mW, a period of 501 S, and a duty ratio of 40%. An improvement was seen.

実施例3 N−イソプロピルアクリルアミド4.8g、N、N−メ
チレンビスアクリルアミド80mg、過硫酸アンモニウ
ム30mgを冷水60m1に溶解し、テトラメチルエチ
レンジアミン150puを添加して減圧にて脱気し、七
ツマー溶液とした。
Example 3 4.8 g of N-isopropylacrylamide, 80 mg of N,N-methylenebisacrylamide, and 30 mg of ammonium persulfate were dissolved in 60 ml of cold water, and 150 pu of tetramethylethylenediamine was added and degassed under reduced pressure to obtain a seven-mer solution. .

このモノマー溶液を実施例1と同様の基板とガラス板と
の間に封入し、室温に30分放置して七ツマー溶液のゲ
ル化を完了させたうえ、電子冷却素子および放熱器等を
装着した。
This monomer solution was sealed between the same substrate and glass plate as in Example 1, and left at room temperature for 30 minutes to complete gelation of the seven-mer solution, and an electronic cooling element, a heat sink, etc. were attached. .

こうして作製した光変調素子に対して、実施例1と同じ
条件下の駆動試験を行い、同様の結果を得た。
A driving test was performed on the light modulation element thus produced under the same conditions as in Example 1, and similar results were obtained.

実施例4 ポリオキシエチレン拳うウリルアミン(Etho+*e
−en C−15、花王アクゾ製)Igを、水60m!
;Lに溶解し界面活性剤溶液とした。この界面活性剤溶
液を実施例1と同様の基板とガラス板との間に封入し、
更に電子冷却素子および放熱器等を装着して、光変調素
子を作製した。実施例1と同様の駆動試験を行い、同様
の結果を得た。
Example 4 Polyoxyethylene urylamine (Etho+*e
-en C-15, manufactured by Kao Akzo) Ig, water 60m!
; Dissolved in L to obtain a surfactant solution. This surfactant solution was sealed between the same substrate and glass plate as in Example 1,
Further, an electronic cooling element, a heat sink, etc. were attached to fabricate a light modulation element. A driving test similar to that in Example 1 was conducted, and similar results were obtained.

実施例5 メタクリルアミド0.5g、過硫酸アンモニウム110
l1を冷水30m1に溶解し、テトラメチルエチレンジ
アミン30弘立を添加してアスピレータにて脱気した。
Example 5 Methacrylamide 0.5g, ammonium persulfate 110
1 was dissolved in 30 ml of cold water, 30 ml of tetramethylethylenediamine was added, and the mixture was degassed using an aspirator.

室温にて30分放置した後、メタノール25mJljを
加え、60℃に加温してポリマー溶液とした。実施例1
と同様の基板とガラス板とをオーブンで60℃に加温し
、この間に上述のポリマー溶液を封入し、更に電子冷却
素子および放熱器等を装着して、光変調素子を作成した
After standing at room temperature for 30 minutes, 25 mJlj of methanol was added and heated to 60°C to obtain a polymer solution. Example 1
A similar substrate and a glass plate were heated in an oven to 60° C., during which time the above-mentioned polymer solution was sealed, and an electronic cooling element, a heat radiator, etc. were attached to prepare a light modulation element.

放冷により素子内のポリマー溶液は不透光性に変化した
By cooling, the polymer solution inside the device became opaque.

次に実施例1と同じ試験システムを用いて、この素子の
駆動試験を行った。気温25℃において、まず電子冷却
素子に電流を供給せずに、抵抗発熱層に周波数800H
z、実効値28Vの正弦波交流を1回に40m5加えた
ところ、素子による散乱光強度は、電力入力に対し遅延
時間5Ilsで立ち下がりはじめ、同65+++sで飽
和レベルに達した。
Next, using the same test system as in Example 1, a driving test of this element was conducted. At an air temperature of 25°C, a frequency of 800H is applied to the resistance heating layer without supplying current to the electronic cooling element.
When 40 m5 of sine wave alternating current with an effective value of 28 V was applied at one time, the intensity of scattered light by the element began to fall after a delay time of 5 Ils with respect to the power input, and reached the saturation level at 65+++s.

また抵抗発熱層への電力供給が断たれてから95ffi
5後に散乱強度が上昇をはじめ、同180m5後に当初
のレベルへ戻った。
Also, 95ffi after the power supply to the resistance heating layer was cut off.
The scattering intensity began to increase after 5 minutes, and returned to the initial level after 180 meters.

次に、電子冷却素子に1.4Aの電流を供給し、抵抗発
熱層に周波数800Hz、実効値42Vの正弦波交流を
周期60m5の間隔で30m5の間供給し、熱的に定常
状態に達した後光散乱を観測したところ、立ち上がり時
間12m5、立ち下がり時間1ossで応答することが
わかった。
Next, a current of 1.4 A was supplied to the electronic cooling element, and a sine wave alternating current with a frequency of 800 Hz and an effective value of 42 V was supplied to the resistance heating layer for a period of 30 m5 at intervals of 60 m5 to reach a thermal steady state. After observing the backlight scattering, it was found that the response was 12 m5 in rise time and 1 oss in fall time.

(効 果) 本発明により、8感応媒体を応用した光変調素子の入力
信号に対する光学的応答速度が向上し、より速い光変調
が可能となる。
(Effects) According to the present invention, the optical response speed of an optical modulation element using an 8-sensitive medium to an input signal is improved, and faster optical modulation becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は本発明で使用する光変調素子の断
面を図解的に示し、第3図は、本発明の実施例で使用し
た発熱抵抗層を有する基板を図解的に示している。 l;基板       2;高分子物質液層3;保護板
      4;発熱抵抗層5;保護層      6
;スイッチ −7;電源       8.9;冷却装
置10;入射光     11:赤外線 12;赤外線吸収層  13;抵抗膜 14;導電路     A舌;光変調素子特許出願人 
  本ヤノン株式会社 代理人  弁理士 吉 1)勝 広′1.−11′I′
l第3図
1 and 2 schematically show a cross section of a light modulation element used in the present invention, and FIG. 3 schematically shows a substrate having a heating resistor layer used in an embodiment of the present invention. . l; Substrate 2; Polymer substance liquid layer 3; Protective plate 4; Heating resistance layer 5; Protective layer 6
; Switch -7; Power source 8.9; Cooling device 10; Incident light 11: Infrared rays 12; Infrared absorption layer 13; Resistive film 14; Conductive path A tongue; Light modulation element patent applicant
Motoyanon Co., Ltd. Agent Patent Attorney Yoshi 1) Katsuhiro'1. -11'I'
lFigure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高分子物質と液体とからなる熱感応媒体からなる
光変調素子に、熱信号を印加して光変調する光変調方法
において、素子の作動時に熱感応媒体を冷却することを
特徴とする光変調方法。
(1) A light modulation method for modulating light by applying a thermal signal to a light modulation element made of a heat sensitive medium made of a polymeric substance and a liquid, characterized in that the heat sensitive medium is cooled during operation of the element. Light modulation method.
JP17684885A 1985-08-13 1985-08-13 Optical modulation method Pending JPS6238431A (en)

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KR20030012452A (en) * 2001-08-01 2003-02-12 손창민 Light control structure employing a film comprising a heat sensitive polymer, and preparation thereof
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