ガラス·フォトニクス材料の最近の動向：結晶化ガラスの二次光非線形性と結晶ラインパターニング

摘要

ガラスは光ファイバーや各種ディスプレイ用の薄板ガラスなど最先端技術やデバイスを支えるキーマテリアルである．ガラスの光に対する透明性，形状付与の自在性，熱や各種環境に対する耐性は光学材料として他の材料の追随を許さない．ガラスは，ガラス転移温度以上に加熱することによって過冷却液体という熱力学的準安定状態を比較的広い温度範囲にわたって取りうることができ，この過冷却液体状態を自在に操作することによって新たな機能の発現が可能になる．一方，ガラスにおけるランダム構造は結晶学的には反転対称性を意味し，結晶の異方性に由来する二次の非線形光学効果や電気光学効果をガラスに求めることは原理的にできない．これらの効果は光の制御に必須であることは言うまでもなく，もし，ガラスにこれらの効果を付与することが可能になれば，ガラスはこれからのフォトニクス時代を支える更なる魅力的な材料となりうる．本稿では，二次光非線形性を有する透明な結晶化ガラスの創製とレーザーを用いたガラス表面への位置選択的結晶化，すなわち結晶ラインのパターニングについて筆者らの研究を紹介する．