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光スイッチング装置 コモンズ

国内特許コード P110003364
整理番号 K020P45
掲載日 2011年6月21日
出願番号 特願2004-188379
公開番号 特開2006-011063
登録番号 特許第4742382号
出願日 平成16年6月25日(2004.6.25)
公開日 平成18年1月12日(2006.1.12)
登録日 平成23年5月20日(2011.5.20)
発明者
  • 市田 正夫
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 光スイッチング装置 コモンズ
発明の概要

【課題】 カーボンナノチューブを用いた光磁気素子において、使用波長帯域を変更せずに磁場に対する吸収係数の変調を増大させるように調整する技術を提供する。
【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

従来技術、競合技術の概要


本格的なブロードバンド、デジタル家電の時代の到来とともに、大容量、高速通信のための要素技術の開発が望まれていた。テラビット/秒のデータ転送速度に対応するためには、光ファイバーを用いた通信が不可欠であり、その使用波長帯(1.5μm)で用いることができる光デバイス材料の探索は重要である。



単層カーボンナノチューブは、その一次元性を反映して光学応答が増大し、大きな非線形光学特性を示すことが知られている。その時間応答は1psのオーダーであり、高速な光スイッチング特性を示す。半導体ナノチューブの遷移は光通信で用いられる波長(1.5μm)に対応しており、その波長で大きな非線形性を示すことは、光スイッチング素子として大きなアドバンテージとなっている。また、磁場による光の吸収に関する変調を行うことにより、光スイッチング素子としてだけでなく、記憶素子などの様々な分野への応用が可能になる。

産業上の利用分野


本発明は、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に関し、特にこれらの素子の応答速度、応答感度の制御技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
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であって、
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した光吸収応答検出においてカーボンナノチューブで観測される吸収波長の複数のピークであって、半導体的性質を有する第1のピークと、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ピークとのうち、前記第3のピークの吸収波長のピーク位置が、使用する信号光の波長に対応するように、前記カーボンナノチューブの径を設定したことを特徴とする光スイッチング装置。

【請求項2】
前記光学素子は、カーボンナノチューブを有機溶媒に分散させ、それを基板へ吹き付け溶媒を蒸発させることにより形成された多数のSWCNTが含まれる薄膜からなることを特徴とする請求項に記載の光スイッチング装置。

【請求項3】
前記光学素子は、カーボンナノチューブを、ポリマー中に分散させてそれを引き延ばすことにより、SWCNTの方向が揃った配向試料からなることを特徴とする請求項に記載の光スイッチング装置。
産業区分
  • 光学装置
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004188379thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) さきがけ ナノと物性 領域
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