고급 산업 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki 회장)의 Sakakibara Yoichi (Sakakibara Yoichi) (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 AIST "), 광학 기술 연구 부서 (Kobayashi Naoto 회장) 및 Nanotechnology Research의 책임자 인 Tokumoto En (The Instit (경제 및 산업 산업부의 산업 기술 연구 프로그램, NEDO (New Energy and Industric and Industric Development Organiz)의 계약 된 연구원, 경제 무역 및 산업부의 산업 기술 연구 프로그램과 도쿄 수도 대학 (Ogigami Koichi 회장) (이하 Ogigami Koichi) (Tokyo Metropolitan University), "To ther the ther the ther the the the the the a ther the the the the the the the thertopolitan University" 바카라 필승법 나노 튜브의 흡수 속도는 광학 통신에 사용되는 약 155 µm의 근적외선 파장 범위의 광 강도가 증가하면 감소합니다 (포화 흡수성 효과)가 성공적으로 관찰되었습니다 이를 통해 나노 튜브를 사용하여 현재 전기 신호로 변환되는 광학 전기 스위치 대신 광학 신호로 전환하는 모든 광학 스위치를 생성 할 수 있으며, 광학 신호로 전환하는 모든 광학 스위치의 생성을 가능하게하여 차세대 광대역 Ultra Large Aptical Communications Optical Communication으로 전환하는 모든 광학 스위치를 생성 할 수 있습니다
광대역 네트워크가 완전히 도착함에 따라 차세대 초대형 용량 광 통신 시스템에 사용되는 광 스위치를위한 재료 개발은 주요 과제입니다 포화 흡수 효과를 나타내는 재료는 제어 조명의 강도 (존재 또는 부재)에 따라 신호 광을 전달하거나 흡수 할 수있어 광 스위치의 재료로 유망합니다 AIST와 Festa는 "펨토초 기술의 연구 및 개발"시스템 등에 따라 광학 통신에 사용되는 근적외선 파장 범위에서 포화 흡수 효과를 나타내는 유기 물질을 찾고 있습니다 우리는 반도체 바카라 필승법 나노 튜브가 포타 흡수 효과의 개발에 필수적인 광학 흡수를 수행하기 위해 강력한 광학 흡수를 수행하기 때문에 강력한 광학 흡수를 수행하기 때문에 유망한 광학 흡수를 수행하기 때문에 유망한 것으로 기대합니다 포화 흡수 효과 결과적으로, 입사 레이저 광 강도가 증가 할 때, 레이저 광 강도가 증가함에 따라 광 흡수 속도가 감소하고, 포화 흡수 효과가 성공적으로 관찰되었음을 확인했다 또한, 포화 흡수 효과의 가능성은 파장에 따라 다르다는 것이 밝혀졌다
이번에 관찰 된 효과는 바카라 필승법 나노 튜브의 최초의 유망한 특징으로, 전자 응용 분야를위한 다양한 기능으로 광학 응용 분야를 위해 현재까지 개발되었습니다 이 성과는 초대형 용량 광학 통신을위한 차세대 광학 스위치 개발을위한 획기적인 경로를 열어야합니다
광대역 네트워크가 완전히 도착하면 차세대 초대형 용량 광 통신 시스템에 사용되는 광 스위치 용 재료 개발에 대한 강력한 수요가 있습니다 이는 광학 신호를 현재 전기 스위치와 같은 전기 신호로 변환하지 않고 광학 스위치를 광학 신호로 처리 할 수 있기 때문에 포토 디오드와 같은 구성 요소가 전기 신호로 변환 할 필요가 없으며 데이터 전송 속도 또는 전송 형식의 차이없이 스위칭을 수행 할 수 있다는 이점이 있습니다 다양한 광학 스위치가 제안되었지만 포화 흡수 효과를 사용하는 광 스위치는 초고속 응답을 나타내는 스위치 일 것으로 예상되며, 약 155 µm 정도의 광 통신 파장 밴드에서 포화 흡수 효과를 나타내는 재료의 개발이 주요 과제입니다
AIST와 Festa는 "펨토초 기술의 연구 및 개발"시스템 등에 따라 광학 통신에 사용되는 근적외선 파장 범위에서 포화 흡수 효과를 나타내는 유기 물질을 찾고 있습니다 포화 흡수 효과를 개발하기 위해 물질이 파장에서 강한 광 흡수를 갖는 것이 필수적입니다 최근 몇 년 동안 나노 기술의 대표적인 재료로 빠르게 연구되고 개발 된 바카라 필승법 나노 튜브 중에서 반도체 특성을 나타내는 단일 벽 바카라 필승법 나노 튜브 (SWNT)는 근적외선 파장 범위에서 강한 광학 흡수를 가지고 있으며 Achiwa Yoji 교수 및 Kataura의 조교와 함께, Achiwa yoji 교수의 참여와 함께 강한 광학 흡수를 가지고 있으며, SWNT 제조에서 세계에서 가장 진보 된 기술 (AIST의 방문 연구원)은 SWNT 박막에 대한 포화 흡수 효과의 발달에 대한 경험적 연구를 수행했습니다 결과적으로, 입사 레이저 광 강도가 증가 할 때, 레이저 광 강도가 증가함에 따라 광 흡수 속도가 감소하고, 포화 흡수 효과가 성공적으로 관찰되었음을 확인했다 또한, 포화 흡수 효과의 가능성은 파장에 따라 다르다는 것이 밝혀졌다
SWNT는 튜브를 형성하는 바카라 필승법 육각형 메쉬의 시트 형 구조를 가지며, 육각형 메쉬가 상처를 입는 방식에 따라 반도체 또는 금속 특성을 나타낸다 반도체 나노 튜브에서, 근적외선 파장 영역 (12-20 µm)에는 매우 강한 광 흡수 에지가 존재하지만,이 흡수 가장자리의 파장은 SWNT의 직경에 따라 크게 반비례한다 우리는 정렬 된 직경 SWNT의 제조에 적합합니다레이저 절제를 사용하여 제조되었다 방법, 정제 후, 필름을 석영 유리 기판상의 박막으로 바꾸고, 흡수 피크가 178 μm 인 샘플을 얻었다
Z-Scan 방법은 포화 흡수 효과를 확인하는 방법으로 채택되었다 그림과 같이 도 1, 레이저 빔은 볼록 렌즈로 좁아 지므로 광 강도가 z 축을 따라 변하고 전송 된 빛의 강도는 z 축 상에 배치 된 샘플의 위치를 스캔하면서 위치의 함수로 측정됩니다 광강은 가장 좁은 위치 (빔 허리라고 함)에 있기 때문에, 포화 흡수 효과가 달성되면, 광 흡수 속도는 빔 허리 근처에서 감소하고 전달 된 광 강도의 증가가 관찰된다
그림 1 Z-Scan 메소드의 설명 다이어그램
앞서 언급 한 샘플에서, 파장이 155 µm 인 펨토초 레이저, 200fs의 펄스 폭 및 반복 된 1kHz를 사용하여 Z- 스캔 실험을 수행 하였다 도 2에 도시 된 바와 같이, 100 µW 이상의 레이저 전력에서, 전달 된 광도는 빔 허리 근처에서 증가하였고,도 2에 도시 된 바와 같이, 우리는 양호한 포화 흡수 효과를 관찰 할 수 있었다 현재 광 흡수 속도의 변화는 약 25%입니다 또한, 샘플의 흡수 피크 파장 인 178 μm의 레이저 파장에서 유사한 실험이 수행되었을 때, 포화 흡수 효과의 발생은 대략 10 µW에서 관찰되었다 이것은 포화 흡수 효과가 흡수 피크 근처에서 발생할 가능성이 더 높다는 것을 보여 주었다
그림 2 Z-Scan 방법의 실험 결과
바카라 필승법 나노 튜브는 주로 전자 응용 분야를위한 다양한 기능으로 개발되었지만 이는 포화 흡수 효과를 갖는 광학 응용 분야의 첫 번째 유망한 기능입니다 이 연구의 결과를 바탕 으로이 효과를 활용 한 응용 프로그램에 대한 특허는 2001 년 10 월 Fuji Xerox Co, Ltd (Arima Toshio)가 AIST와 Festa 의이 연구 프로젝트에 참여한 회사가 2001 년 10 월 일본에서 제출되었으며 현재 연구 및 개발을 적극적으로 약속하고 있습니다
2002 년 8 월, 미국의 Rensselaer Institute of Technology (Rensselaer Institute of Technology) 그룹에서hipco method11900_11957Y-CChen et al, Appl 물리 레트 사람81, 975 (2002))도 출판 되었으며이 분야의 연구가 미래에 더욱 활발해질 것이라고 확신합니다 또한이 분야의 최첨단 연구를 더욱 가속화 할 계획입니다