偏光・複屈折・光回折の基礎およびデバイス応用

偏光の伝搬の応用例としての液晶デバイス、光回折の応用例としての回折格子デバイス、さらに偏光と回折の機能複合の応用例としての偏光回折格子デバイスの実際を紹介！

主催：Ｒ＆Ｄ支援センター

日時：2011年9月28日（水）　10：30〜16：30

≪講座のポイント≫
液晶表示・生体観察などの分野の進展に伴い、複屈折・偏光制御・偏光計測などの重要性が増している。光の持つ諸現象のうち、屈折、反射、回折、などはいろいろな優れた教科書などが多数あるが、「偏光」については、まとまった教科書も少なく、光学の中でももっともわかりにくい分野であると考えている方も少なくないと思われる。このような状況で、偏光の概念そのものはかなり伝統的な分野であるにもかかわらず、実際の工学においてうまく使いこなされているとは言えない状況にある。

　本講義は、光波伝搬の基礎として「偏光」と「光回折」を取り上げ、複屈折媒体中の伝搬について習得する。偏光の伝搬の応用例としての液晶デバイス、光回折の応用例としての回折格子デバイス、さらに偏光と回折の機能複合の応用例としての偏光回折格子デバイスの実際、を紹介する。

　特に「偏光」と「光回折」の基礎については受講後の自習が可能なように詳細なテキストを配布すると共に、講座で使用した全図面についても配布する。

≪プログラム≫
１．光学理論基礎
　　1-1 光波伝搬と光学の基礎
　　　A.Maxwell方程式と波動方程式
　　　B.偏光表記とStokesパラメータ
　　　C.ポアンカレ球
　　1-2 異方性媒体中の光波伝搬
　　　A.誘電率テンソル
　　　B.複屈折媒体中の電磁界ベクトル
　　　C.屈折率楕円体と一軸異方性媒体中の光波伝搬
　　　D.構造性複屈折
　　1-3 Matrix光学による偏光解析
　　　A.Jonesマトリックス
　　　B.複屈折偏光子のJones法による解析
　　　C.液晶の複屈折とJones法による解析
　　　D.４×４行列法
　　　E.Muller行列
　　1-4 光波干渉の基礎
　　　A.光波の干渉とコヒーレンス
　　　B.光波干渉と構造色
　　　C.薄膜の干渉
　　　D.Fabry-Perotエタロン
　　　E.２光波干渉
　　　F.偏光干渉
　　1-5 光回折の基礎と回折格子
　　　A.Kirchhoffの回折理論
　　　B.Fresnelの回折理論
　　　C.フレネルレンズ
　　　D.Fraunhoferの回折理論
　　　E.矩形開口の回折と多重スリットへの拡張
　　　F.種々の薄い回折格子の回折特性
　　　G.厚い回折格子の回折特性（結合波理論）
　　1-6 時間領域差分法（FDTD）の概要
２．偏光回折格子理論と実際
　　2-1 低次元偏光回折格子の理論
　　　A.偏光干渉
　　　B.偏光記録媒体の取り扱いと偏光回折特性の基礎理論
　　2-2 低次元偏光回折格子中の光波伝搬
　　　A.代表的な低次元偏光回折格子と偏光回折
　　　B.種々偏光干渉と偏光回折格子
　　2-3 低次元偏光回折格子の実際
　　　A.液晶系偏光記録媒体
　　　B.偏光回折格子の作製
　　　C.２次元偏光回折格子の作製
　　　D.偏光回折格子を用いた偏光計測
　　　E.偏光変調描画法による偏光回折格子形成
　　2-4 ３次元偏光回折格子記録への展開
　　　A.複屈折を有する偏光記録媒体への偏光干渉露光
　　　B.アゾベンゼンドープ高分子複合体液晶への３次元偏光回折格子形成
　　　C.捻れ配向液晶による回折偏光面制御
　　　D.偏光多重高密度記録への展開
３．光配向技術を用いた光機能性液晶回折格子セル
　　3-1 光配向膜を用いた低分子液晶回折格子セルの作成
　　3-2 捻れた分子配向構造を有する低分子液晶回折格子の光学特性
　　3-3 連続帯理論による低分子液晶配向構造計算
　　3-4 アンカリング強度の影響
　　3-5 クロスグレーティング型低分子液晶回折格子セル
（質疑応答・名刺交換・個別相談）