光デバイス材料ナノテクノロジーによる強誘電体光デバイスの開発

摘要

次世代高速光通信を実現するには、要所要所で使われる光デバイスの開発が不可避です。 ここで、日本の卓越した「もの作り」能力をもってこの分野における役割を確保することは大変重要です。特にナノテクノロジーを駆使した材料開発に基づく光デバイス開発は、日本が米国をリードした分野と位置づけられているものも多くあります。 この中で、光あるいは電気信号に応じて、波長を変換したり、光強度を変えたり、特定の波長を選択·増幅する機能をもつ強誘電体単結晶デバイスに期待がかかります。 本プロジェクトでは、すでに機構で萌芽した、低欠陥強誘電体単結晶材料、フォトニック結晶を中心として、これらのデバイス開発を行います。 特に、近年注目されている強誘電体の分極反転構造を利用した機能デバイスの開発には、半導体素子作成と同様のナノスケールにおける制御技術が必要となります。 しかも、機構で開発した欠陥制御ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム単結晶材料は、優れた光機能特性を持っているだけではなく、室温で分極を反転するのに必要な電界が、従来材料よりも1桁低く、優れた加工制御性を持っていることがわかってきました。 これらの材料を使うことにより、いままでにないデバイスの開発も可能とします。