TOP > 国内特許検索 > 光増幅変調システムおよび光応答高速化システム
ある種の物質は、良好な電荷輸送能を有することが知られており、その応用事例として次に示すフォトリフラクティブ効果がある。フォトリフラクティブ効果とは、非線形光学効果の1つであり、物質が光を吸収して屈折率が変化する現象のことである。フォトリフラクティブ効果の発現機構を説明する。光導電性および2次の非線形光学特性を有する媒体中で2本のレーザー光を干渉させると干渉縞が形成される。この干渉縞の明部において光励起による電荷キャリアが生成され、外部印加電界により正電荷キャリアが媒体中を移動し、暗部にトラップされる。その結果、明部で負、暗部で正、に帯電した電荷密度の周期的な分布ができ、空間電界が形成される。この空間電界は、1次の電気光学効果であるポッケルス効果を引き起こし、周期的な屈折率格子が形成される。この屈折率格子と光干渉縞との間には空間的にφの位相差が生じるため、2光波間で非対称なエネルギー移動が観測され、光増幅(光学利得)が得られる。
このようなフォトリフラクティブ効果を用いることで、位相共役や、歪曲した媒体からのイメージング、実時間ホログラフィー、超多重ホログラム記録、3Dディスプレイ、3Dプリンター、さらには光増幅、光ニューラルネットワークを含む非線形光情報処理、パターン認識、光リミッティング、高密度光データの記憶等への応用が期待されている。
上記効果を発現するフォトリフラクティブ材料として、従来、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)等の無機結晶材料が用いられていた(例えば、非特許文献1および非特許文献2を参照)。しかし、この無機結晶材料では、素子の薄型化が難しく、また、強外部印加電界が必要となる。そのため、素子の信頼性に問題があった。また、広い面積のデバイスに応用することが困難であるため、実用上には大きな課題があった。
そこで、近年、有機物からなるフォトリフラクティブ材料の開発が活発になっている。有機フォトリフラクティブ材料は、無機フォトリフラクティブ材料に比べて多くの利点がある。その利点とは、組成比率の最適化が容易、高い加工性の他、例えば、大きな光学非線形性、低誘電率、低コスト、軽量、可撓性などである。また、用途に応じて望ましいものとなり得る他の重要な特性には、記録データの長い貯蔵寿命、光学品質、および熱安定性がある。このような有機フォトリフラクティブ材料は、高度な情報通信技術にとって重要な材料となりつつある。その中でも、カルバゾール類(例えば、特許文献1を参照)、トリフェニルアミン類が知られている。
動画記録・再生装置、高速データ記憶装置のような高性能のホログラフィック装置に適用するための十分な表示性能を得るため、応答性を格段に向上させることが求められる。そのような技術として、高速応答性フォトリフラクティブポリマー素子が開発されている(例えば、特許文献2、非特許文献3および非特許文献4を参照)。
本発明は、光増幅変調システムおよび光応答高速化システムに関する。
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