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電気光学定数および光損傷感度を高精度で測定するための装置を試作し、それを用いて誘電体光導波路について実際に測定を行った。z-cutニオブ酸リチウム結晶に単一モードのプロトン交換平面導波層を形成し、TMoモードの電界分布を考慮して導波層の電気光学定数を測定評価した。また、ニオブ酸リチウム結晶、チタン拡散したニオブ酸リチウム結晶、MgOドープニオブ酸リチウム結晶の三種類の基板上に作製したプロトン交換光導波路の電気光学定数r33に対するアニールの効果について測定比較した結果、プロトン交換による電気光学定数の劣化は、アニールによって回復し、その効果は、ノンドープ結晶が一番大きく、MgOドープ結晶が一番小さいことがわかった。さらにy-cutニオブ酸リチウム結晶にPETi法を用いて方向無依存スイッチを作製する際のプロトン交換による電気光学定数r22の劣化の有無を確かめる目的で、Ti拡散導波路、PETi導波路(アニール有と無)をy-cutニオブ酸リチウム結晶上に作製し、電気光学定数r22を測定した。いずれの試料についてもr22の劣化はほとんどみられなかった。
一方、ニオブ酸リチウム、MgOドープニオブ酸リチウムのプロトン交換光導波路、KTPのイオン交換導波路の光損傷感度を定量的に測定比較した。さらに液相エピタキシャルニオブ酸リチウム薄膜光導波路の光損傷感度の測定、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム結晶のプロトン交換導波路の光損傷特性の比較、タンタル酸リチウムのプロトン交換光導波路の光損傷の温度特性などについて検討した。この研究では、電気光学定数および光損傷感度の極めて精度の高い測定を行うことができ、電気光学定数の測定においては、導波路の電気光学定数の正味値を求めることに成功し、光損傷の測定においては、10^<-12>(cm^2/J)以下の非常に感度の小さい材料の定量的評価に成功した。

【研究分担者】
谷内哲夫	東北大学	金属材料研究所	助教授	(Kakenデータベース)
荒川泰彦	東京大学	生産技術研究所	教授	(Kakenデータベース)