ム』

6.総 括

本研究により明らかになったことを以下にまとめる.

( 1) NLO応答を示 す 高 分 子 材 料 PCMSを微粒子化し3 それを微純子共振器とする レーザ一発振を観 測したところ3 ポン プ 光 パ ワ ー に 依 存 し た レ ー ザ 一 発 振 ピ ー ク の 波長シフトが観測された.本波長シフトについて，

3

を用いて検討を行ったところ，微粒子内部の界面近傍における実効的なパワ一位:皮

が3 ポンプパルス光よりも， 30倍 以上 増 強される こ と が 明 ら か と な っ た . こ の こ と は3 微 粒 子 は バ ル ク 材 料 に 比 べ3 その MDRに よ り 効率 的 に 大 き なNLO効 果 を 誘 起 できることを示している.

( 2 )空間異 方 性を 持 つ 回 転 精 円 体 微 粒子を作製し3 そ の 光 閉 じ 込 め効 果 に つ い て 検 討 し た と こ ろ ， 球 形 微 粒 子 と は 異 な り 3 方 位 に よ っ て 発 振 波長が異 な る 結 果 が 得 ら れ た . こ れ ら の こ と は ， 空 間 情 報 と 波長 情 報を相互変換できることを意 味 し て お り3 回 転 楕 円 体 微 粒 子 共 振器は3 従 来 に な い 新 し い 光 メ モ リ ー な ど の 光デバイスと して利用できることを示し て い る . ま た フ ォ ト ン ト ン ネ リ ン グ に よ る レー ザ 一 発 娠 の抑制が観測され3 プロープやセ ンサーとしても応用できることが明らかとなった. ( 3 ) ド ナ ー ・ ア ク セ プ タ ー の 2種 類 の 色 素 を ド ー プ し た 微 粒 子 の 光 閉 じ 込 め 効 果 について検討したところ3 レーザ一発 振 条 件 下 で，30‑60μmの直 径 を 持 つ 高 分 子 微 粒子内において，励起状態のドナーから基底状態のアクセプタ一分子へのエネルギー

移 動 が 観 測 さ れ た . エ ネ ル ギ ー 移 動 効率 は，粒径 の 増 大 に 伴 っ て 増 加 し た . こ の 結 果 は ョ 微 純 子 共 娠 器 内 で は 励 起 エ ネ ル ギ ー 移 動 効 率 を 温 度 や 色 素 濃 度 で は な く ， 新

し い パ ラ メ ー タ ー で あ る 粒 径 の 変 化 に よ っ て 自由に制御 で き る こ と を示している.

さらに3 時間分解発光スペクトルの観 測を行ったところ，ポンプJe照 射 後.̲.20 ps後 にドナー分子である Rh6G の発光が立ち上った後~ ^50 ps後 に ア ク セ プタ一分子であ るDOOCIの 発 光 が立ち上がることからも Rh6Gから OOOCIへ のエ ネ ル ギ ー 移 動 が 生じていることが明らかになった.

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1 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 圃 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 圃 圃 里 里 ^{F ー竺}

本 研 究 に よ り 3 微 粒 子 共 娠 器 は3 微 小 領 域 の セ ン シ ン グ ( マ イ ク ロ マ シ ン の セ ン サ ， 近 接 場 顕 微 鏡 の プ ロ ー プ )， 光 コ ン ビ ュ ー タ の 論 理 演 算 子 素 子3 光 ス イ ッ チ やメモリーなどマイクロ光デバイスの要素技術としても重要であることが示された.

坂後に将来の展望としては， Q値 の 非 常 に 高 い 微 粒 子 共 振 器 に よ り 無 関 値 レ ー ザ ー を 構 築 す る こ と や3 自 然 放 出 光 を 自 白 に 制 御 す る と い っ た こ と が 可 能 に な る と 考 え られ3 今 後3 これらの応用研究も発展するものと期待される.

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業績リスト

本 研 究 に 関 す る 発 表 論 文

1.  T. T北ahashi，S. Matsuo， H. Misawa， T. KaratsuA. Kitamura， K. Kamada， and K. Ohta: 

"Morphology dependent resonant lasing of a dye‑doped rnicrospherc prepared by non‑lincar  optical rnaterial"， Thin Solid Filrns 331 (1998) 298. 

2.  T.  Takahashi， K.  Fujiwara， S.  Matsuo， and H.  Misawa:  "Excitation Energy  Transfcr  between Dye Molecules in the Lasing Microparticle" ， 1. Photochem. Photobio.， A Chem. 

in press (1998). 

3.  T. T品。hashi，S.  Matsuo， H. Misawa， T. Karatsu， A. Kitamura， K. Kamada， and K. Ohta:  IISpect凶 Shiftin  Lasing  Wavelengths  due  to  Optical  Kerr  Effect  in  a Dye‑doped  Microsphere of Organic Polymer"， Nonlinear Optics， in press (1998). 

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4 量

その他の発表論文

1.  M. Watanabc， H‑B. Sun， S. Juodkazis， T. Takahashi， S. Matsuo， Y. Suzuki， J. Nishii， and  H. 恥但sawa:"Thrcc‑Dimensional Optical  Data Storage in  Vitreous  Silica"， Jpn.  J.  App l. Phys. Let. t37 (1998) L1527. 

国際会議

l.  T.  T叫ιahashi，K. Fujiwara， and H. Misawa: "Energy Transfer  Dynamics in  a Lasing  Partic1c" ， The 8th  International  Conferencc on  UnconventionaJ  Photoactive  Systems，  August， p.72， 1997. 

2.  T. Takahashi， S. Matsuo， H. Misawa， T. Karatsu， A. Kitamura， K. Kamada， and K. Ohta: 

"Morphology Dependent  Resonant  Lasing  of  a Dye‑doped Microparticle  Prepellred  by  Nonlinear Optical  Material " ， International  Workshop on Nano‑molecular Electronics  '97，  Oecember， 0‑21， 1997. 

3.  T. Takahashi， S. Matsuo， H. Misawa， T. Karatsu， A. Kitamura， K. Karnada， and K. Ohta: 

"Spectra1  Shift in  Lasing  Wavelengths  due  to  OpticaJ  Kerr  Effect  in  a Dye‑doped  Microsphere of Organic  Polymer"， 4th International  Con[erencc on Organic  Nonlinear  Optics， p.152， 1998. 

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謝 辞

本研究はョ徳島大学大学院工学研究科三津弘明教授のご指導のもと徳島大学大学 院工学研究科において行ったものであり，その問実に多くの方々のお世話になりま

した.ここに謹んで感謝の意を申し上げます.

研 究 室 配 属 当 初 (1 9 9 3年4月)の実験装置も設備も不十分な状態から現在ま での長きに渡り 3 終始懇切なご指導とご鞭縫を賜り 3 また本研究論文作成にあたっ ても多くの貴重なご教示をいただいた三津 弘 明 教 授 に 心 よ り 御 礼 の言葉を巾しよげ ます.

ご多忙な折り 3 実験装置を使用させていただいたり測定のご指導をしていただい き3 微粒子の光閉じ込め効果に関する様々の有益なご助言を賜りました大阪大学大 学 院 工 学 研 究 科 増 原 宏 教 授3 北 海 道 大 学 電 子 科 学 研 究 所 笹 木 敬 司 教 授3 大阪工業 技術研究所鎌田賢司博士に心から感謝いたします.

また3 種々のポリシラン誘導体をご提供していただき3 光学材料に関する様々な ご助言をいただいた千葉大学工学部唐津孝 助教授に心から感謝いたします.

さらに3 実験装置から論文作成のことまで研究に関する多岐に渡る助言をいただ い た 徳 島 大 学 工 学 部 松 尾 繁 樹 助 手3 徳島大学サテライト・ベンチヤー・ビジネス・

ラボラトリー SauliusJuodkazis博士および孫洪波博士に深く感謝いたします.

そして，延伸装置作製など実験装置の作製にご尽力いただいた徳島大学 工 学 部 小 松 敏 夫 技 官3 装置の制御プログラムの作成やコンヒ。ユータ全般に渡って様々な助ー

をいただいた和歌山大学システム工学部 三輪昌史助手に深く感謝いたします.

最後に，ここに書ききれなかった研究活動を励まし多くのアドバイスをくださっ た皆様^F そして長い学生生活に渡り温かく援助していただいた両親に心から感謝い たします.

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