WO2005054934A1 - 空間光変調素子及び空間光変調方法 - Google Patents

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Abstract

　変調駆動光として極短パルスの高パワーレーザー光を用いても光変調特性が劣化せず長寿命であり、かつ、１．５５μｍ等の波長の光を用いての応答速度が速い空間光変調素子の提供。 　プリズム２と、光照射によって複素屈折率が変化する光機能性材料からなる光機能性材料層３との間に、プリズム２の屈折率よりも低屈折率である透明材料からなる低屈折率層４を介在させてなり、光機能性材料としてカーボンナノチューブを用いることを特徴とする空間光変調素子。

Description

空間光変調素子及び空間光変調方法
技術分野
[0001] 本発明は、ディスプレイ装置、光情報処理装置などに用いられる空間光変調素子 及び空間光変調方法に関する。さらに詳細には、被変調光を反射させる層として、従 来の金属層に代えて低屈折率材料力 形成した層を用い、かつ、色素を含有する光 機能性材料層に代えてカーボンナノチューブを必須とする光機能性材料カゝら形成し た層を用いた空間光変調素子に関する。さらに、該空間光変調素子を用いて、被変 調光を導波モードで閉じ込める、または、反射させることによって、使用寿命が長ぐ 変調応答感度が高ぐ高速度での光変調を可能にした空間光変調方法に関する。 背景技術
[0002] 従来より、表面プラズモン共鳴を用いた空間光変調素子としては、プリズムの一面 に金属層と、光照射により屈折率が変化する物質力もなる光機能性膜 (色素含有膜 などとも称される）とを積層してなる素子が知られている。該素子に、変調するべき被 変調光をプリズムを通して入射し、金属膜で閉じ込めまたは反射させてプリズムから 出射する際に、光機能性膜に変調駆動光を必要に応じて照射すると、変調駆動光の ONZOFFによって被変調光の閉じ込め条件を変化させることができ、高速光変調 が実行可能であると報告されている (例えば、特許文献 1一 3参照。 )0
[0003] カーボンナノチューブが光機能性材料として使用できることは知られている。また力 一ボンナノチューブの光応答特性は高速であり、かつ、 1一 2 mの波長領域でこれ らの特性が発揮できることが報告されている (例えば、特許文献 4、非特許文献 1一 3 を参照。）。
特許文献 1：特開平 5— 273503号公報
特許文献 2：米国特許 6611367号明細書
特許文献 3：特開 2002-258332号公報
特許文献 4 :特開 2003— 121892号公報
非特許文献 1 : Y.C.Chen et al, Applied PhvsicsLetters, 81, p.975- 977(2002) 非特許文献 2 : M.Ichida et al, Physica B, 323,p.237-238(2002)
非特許文献 3 : S.Tatsuura et al, AdvancedMaterials, 15, p.534- 537(2003) 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 従来の空間光変調素子は、変調駆動光としてフェムト秒レーザー等の極短パルス の高パワーレーザー光を用いると金属層がダメージを受け、被変調光の光変調特性 が劣化する可能性がある。また、素子の寿命が短いという問題がある。
[0005] 本発明は前記事情に鑑みてなされ、変調駆動光として極短パルスの高パワーレー ザ一光を用いても光変調特性が劣化せず長寿命であり、かつ、 1. 等の波長 の光を用いての応答速度が速 、空間光変調素子の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明は、誘電体層と、光照射によって複素屈折率が変化する光機能性材料から 形成した光機能性材料層との間に、前記誘電体より低屈折率である透明材料から形 成した低屈折率層が介在してなり、該光機能性材料層がカーボンナノチューブを必 須とする光機能性材料カゝら形成した層であることを特徴とする空間光変調素子を提 供する。
[0007] 本発明の空間光変調素子において、誘電体層としては、誘電体から形成される層 であり、透明な誘電体力 形成される層であるのが好ましい。透明な誘電体としては、 光学ガラス (たとえば BK7等）、石英ガラス、高屈折率ガラス、またはポリカーボネート 等の誘電材料が挙げられる。
[0008] 光機能性材料層としては、カーボンナノチューブからなる層、またはカーボンナノチ ユーブと他の材料力もなる層が好ましい。他の材料としては、本発明における誘電体 の屈折率よりも低屈折率である透明材料であるのが好ま 、。該透明材料は該低屈 折率層の形成に用いる透明材料と同じ材料であっても、異なる材料であってもよ 、。 さらに、光機能性材料層は、カーボンナノチューブと、該低屈折率層をなす透明材料 と同じ透明材料とから形成した層であるのが好ましい。カーボンナノチューブは、シン グルウォール ·カーボンナノチューブであることが好まし！/、。
[0009] 低屈折率層は有機材料力もなることが好ましぐ含フッ素榭脂からなることが特に好 ま 、。該含フッ素榭脂は C H結合を有しな 、非結晶性の含フッ素重合体力 なる ことが好ましい。
[0010] また本発明は、誘電体層と、光照射によって複素屈折率が変化する光機能性材料 から形成した光機能性材料層との間に、前記誘電体より低屈折率である透明材料か ら形成した低屈折率層を介在してなり、該光機能性材料層がカーボンナノチューブ を必須とする光機能性材料から形成した層である空間光変調素子を用い、該誘電体 と低屈折率層との界面で該誘電体を通して入射される被変調光の反射を変調駆動 光により制御することを特徴とする空間光変調方法を提供する。
[0011] 本発明に係る空間光変調方法にお!、て、該変調駆動光による被変調光の反射の 制御は、被変調光の反射と、導波モードによる被変調光の閉じ込めとの組み合わせ により行われることが好ま 、。
発明の効果
[0012] 本発明の空間光変調素子は、従来の金属層に代えて透明な低屈折率層を備え、 被変調光を誘電体層と低屈折率層との界面で反射させ、光機能性材料に変調駆動 光を必要に応じて照射することにより、変調駆動光の ONZOFFによって被変調光 の変調、制御を行うものである。そのため、光機能性材料層に照射される変調駆動光 及び被変調光によって素子が受けるダメージが低減され、フェムト秒レーザー光など の高パワーレーザー光を用いても長期間安定に動作し、耐久性に優れ、長寿命の素 子を得ることができる。
[0013] 特に光機能性材料として、カーボンナノチューブを用いることで、波長が 1. 55 m 等の近赤外波長領域の光を用いての応答速度が速い空間光変調素子が得られる。 すなわち、既存の通信系で採用されている光学系をそのまま流用して、高速の応答 特性を有する光回路が設計可能となる。
[0014] また金属層に代えて透明な低屈折率層を備えた構成としたことで、変調駆動光の O NZOFFによってより高感度に被変調光の反射率が変化し、変調応答感度が極め て高くなる。その結果、より高速度での変調が可能となり、ピコ秒オーダーの応答速 度を有する空間光変調素子が実現可能となる。
[0015] さらに金属層に代えて透明な低屈折率層を備えた構成としたことで、被変調光の入 射角と出射角が大きくなり、変調駆動光が出射側に漏れ出して検出されることに起因 するノイズの発生が低減される。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明の空間光変調素子の第 1の実施形態を示す概念図である。
[図 2]本発明の空間光変調素子の第 2の実施形態を示す概念図である。
符号の説明
[0017] 1、 7…空間光変調素子、 2· ··プリズム (誘電体)、 3· ··光機能性材料層、 4…低屈折 率層、 5…被変調光、 6…変調駆動光、 8· ··スライドガラス (誘電体)。
発明を実施するための最良の形態
[0018] 図 1は本発明に係る空間光変調素子の第 1の実施形態を示す図である。この空間 光変調素子 1は、誘電体からなるプリズム 2 (誘電体)と、光照射によって屈折率が変 化する光機能性材料カゝらなる光機能性材料層 3との間に、プリズム 2を構成する誘電 体の屈折率 (nl)よりも低 、屈折率 (n2)をもつ透明材料力 なる低屈折率層 4を介 在させてなり、プリズム 2と低屈折率層 4との界面で、プリズム 2を通して入射される被 変調光 5の反射が変調駆動光 6により制御されるように構成されている。
[0019] 本発明において被変調光 5を入射する誘電体層の形状としては、このプリズム 2に 限定されず、板状、厚板状、ブロック状などの他の形状とし得る。断面三角形をなす プリズム 2を用いることにより、その第 1面に低屈折率層 4と光機能性材料層 3とを積 層し、プリズム 2の別面力 被変調光 5を入射し、プリズム 2の残余の面力 反射した 光を出射させる構造が容易に構築できることから、好まし 、。
[0020] プリズム 2は、被変調光 5の波長に対して透明である誘電体力 形成される。誘電体 は、特に被変調光の波長に対する屈折率が 1. 4一 3の範囲にある材質力 なるもの が好ましい。具体的には光学ガラス (たとえば ΒΚ7等）、石英ガラス、高屈折率ガラス 、ポリカーボネート等が挙げられる。プリズム 2と低屈折率層 4の屈折率の差 (nl— η2) は 0. 05-0. 9の範囲が好適である。
[0021] 前記低屈折率層 4を構成する材料は、その材料の屈折率 (η2)力 プリズム 2を構 成する誘電体の屈折率 (nl)よりも小さい（すなわち、 n2<nlの関係を有する。）透 明材料であればよぐ被変調光の波長に対し耐光性の良好な無機材料又は有機材 料が好ましい。無機材料としては、フッ化物結晶、フッ素添加石英ガラスなどが挙げら れる。有機材料としては、例えば含フッ素榭脂が挙げられる。
[0022] 無機材料力 なる低屈折率層 4は、スパッタ法、 CVD法、蒸着法などによって成膜 できる。また有機材料カゝらなる低屈折率層 4は、榭脂溶液をスピンコート法などによつ て成膜できる。製造コスト、製造の容易さなどの利点から、本発明の空間光変調素子 1に用いる低屈折率層 4としては、有機材料、特に含フッ素榭脂から形成した層であ ることが好ましい。
[0023] この低屈折率層 4の厚さは 100— 1000nm、好ましくは 200— 1000nm、より好まし くは 300— 800nmの範囲とする。低屈折率層の厚さは、本発明の空間光変調素子 に入射する被変調光の波長に応じて変更するのが好ましい。通常、低屈折率層 4の 厚さが前記範囲であれば、被変調光 5の変調が良好に行われ、充分な耐久性を得る ことができ、長寿命の空間光変調素子 1を得ることができる。
[0024] 本発明の好適な実施形態において、低屈折率層 4は含フッ素榭脂からなることが好 ましい。さらにこの含フッ素榭脂は、 C H結合を有しない非結晶性の含フッ素重合体 力もなることが好まし 、。この含フッ素重合体は C H結合の代わりに C F結合 (すな わち、炭素-フッ素結合)を有する。
[0025] 含フッ素重合体としては、テトラフルォロエチレン榭脂、ペルフルォロ（エチレンープ ロピレン）榭脂、ペルフルォロアルコキシ榭脂、ビ-リデンフルオライド榭脂、エチレン ーテトラフルォロエチレン榭脂、クロ口トリフルォロエチレン榭脂等が使用される。しか しながら、これらの含フッ素榭脂は結晶性を有するため、光の散乱が起こり、透明性 が劣り、変調駆動光 6が照射された際に融解などが生じ、耐久性が劣る可能性がある
[0026] これに対して、非結晶性の含フッ素重合体は、結晶による光の散乱がないため、透 明性に優れる。該含フッ素重合体としては、 C H結合を有しない非結晶性の含フッ 素重合体であれば何ら限定されず、主鎖に環構造を有する含フッ素重合体が好まし い。主鎖に環構造を有する含フッ素重合体としては、含フッ素脂肪族環構造、含フッ 素イミド環構造、含フッ素トリアジン環構造または含フッ素芳香族環構造を有する含フ ッ素重合体が好ましい。含フッ素脂肪族環構造を有する含フッ素重合体としては、含 フッ素脂肪族エーテル環構造を有する重合体がさらに好ましい。
[0027] 含フッ素脂肪族環構造を有する重合体としては、含フッ素環構造を有するモノマー を重合して得られる重合体、少なくとも 2つ (好ましくは 2つ）の重合性二重結合を有 する含フッ素モノマーを環化重合して得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有す る重合体が好適である。
[0028] 含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーを重合して得られる主鎖に含フッ素脂肪 族環構造を有する重合体は、特公昭 63-18964号公報等により知られている。即ち 、ペルフルォロ（2, 2 ジメチルー 1, 3 ジォキノール)等の含フッ素脂肪族環構造を 有するモノマーを単独重合することにより、またこのモノマーをテトラフルォロエチレン 、クロ口トリフルォロエチレン、ペルフルォロ（メチルビニールエーテル）などのラジカル 重合性モノマーと共重合することにより主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合 体が得られる。
[0029] また、少なくとも 2つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマーを環化重合して 得られる主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、特開昭 63 - 238111号 公報や特開昭 63- 238115号公報等により知られている。即ち、ペルフルォロ（ァリ ルビ-ルエーテル）やペルフルォロ（ブテュルビュルエーテル）等のモノマーを環化 重合することにより、またはこのようなモノマーをテトラフルォロエチレン、クロ口トリフル ォロエチレン、ペルフルォロ（メチルビ-ルエーテル）などのラジカル重合性モノマー と共重合することにより主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が得られる。
[0030] 前記重合体のうち、ペルフルォロ（ブテ二ルビニルエーテル）を環化重合して得られ た、主鎖に脂肪族環構造を有し、 C H結合を有しない非結晶性の含フッ素重合体 の例としては、旭硝子社製の商品名サイトップ (屈折率は 1. 34)等が挙げられる。
[0031] また、ペルフルォロ（2, 2 ジメチルー 1, 3 ジォキノール)等の含フッ素脂肪族環構 造を有するモノマーとペルフルォロ（ァリルビュルエーテル）やペルフルォロ（ブテ- ルビ-ルエーテル)等の少なくとも 2つの重合性二重結合を有する含フッ素モノマー とを共重合することによつても主鎖に含フッ素脂肪族環構造を有する重合体が得られ る。
[0032] 前記の含フッ素脂肪族環構造を有する重合体としては、具体的には以下の (I)一 (I V)式力 選ばれる繰り返し単位を有するものが例示される。これらの含フッ素脂肪族 環構造を有する重合体中において、フッ素原子の一部は、塩素原子で置換されてい てもよい。
[0033] [化 1]
Figure imgf000008_0001
( I ) ( Π )
Figure imgf000008_0002
(m) (IV)
[0034] [前記（I)一（IV)式において、 kは 0— 5、 mは 0— 4、 nは 0— 1、 k+m+nは 1一 6、 u、 pおよび qは独立して 0— 5、 u+p + qは 1一 6、 Rは Fまたは CF、 R1は Fまたは CF
3
、 R2は Fまたは CF、 X1は Fまたは Cl、 X2は F、 Cl、 ORまたは R (Rは炭素数 1一 3
3 3 f f f
のペルフルォロアルキル基）、である。 ]
含フッ素脂肪族環構造を有する重合体は、主鎖に環構造を有する重合体が好適 であるが、環構造を有する繰り返し単位を 20モル％以上、好ましくは 40モル％以上 含有するものが透明性、機械的特性等の面力 好ま 、。
[0035] 本発明にお ヽて光機能性材料としては、カーボンナノチューブを必須とする。カー ボンナノチューブとしては、シングルウォール 'カーボンナノチューブであることが応答 特性の点力も好ましい。
[0036] カーボンナノチューブは光照射により屈折率が変化することが知られており、紫外 一可視一近赤外領域の波長の光、特に 1一 (より特徴的には 1. 3-1. 6 /z m) の領域の波長の光、を吸収して、光機能性材料として使用できる。
[0037] 本発明の空間光変調素子は、紫外一可視一近赤外領域の光変調素子として用い うる。すなわち、既存の光通信で用いられる 1. 55 /z mの波長の光を用いても、本発 明による空間光変調素子は駆動できる。また本発明の空間光変調素子は、紫外一 可視領域の光を用いても駆動でき、該通信波長域で高速の応答特性が得られる。ま た本発明の空間光変調素子において使用されうる透明材料とは、該素子に入射する 光、すなわち紫外一可視一近赤外領域の光、の波長において透明であることを意味 する。
[0038] 本発明にお 、て、光機能性材料層はカーボンナノチューブを必須とする光機能性 材料から形成した層であり、カーボンナノチューブのみからなる層であってもカーボン ナノチューブと他の材料力も形成した層であってもよぐ後者の層であるのが好ましい 。前者の層としては、カーボンナノチューブを積層した層が挙げられる。また後者の 層としては、カーボンナノチューブと透明材料とから形成した層であるのが好ましぐ カーボンナノチューブが透明材料に含まれてなる層であるのが好ましい。カーボンナ ノチューブが透明材料に含まれてなる層とは、カーボンナノチューブが透明材料中 に均一に分散してなる層が好まし 、。
[0039] 光機能性材料層を形成する透明材料とは、前述の誘電体層と光機能性材料層との 間に設ける透明材料層に用いる透明材料と同じであっても、異なっていてもよい。ま た該透明材料は、特に近赤外領域で吸収がほとんどな 、材料が好ま 、。
[0040] また光機能性材料層の屈折率を n3とすると、この n3と低屈折率層の屈折率 (n2)と の関係は、 n3≥n2であることが好ましぐ n3 >n2であることがより好ましい。特に光 機能性材料層と低屈折率層との屈折率の差 (n3— n2)は 0. 04-0. 9の範囲が好適 である。
[0041] 本発明の素子の構成の具体例としては、誘電体層と特定の透明材料力もなる低屈 折率層を設け、さらにカーボンナノチューブを含む同じ特定の透明材料からなる層を 設けて素子とする例が挙げられる。より詳細な例としては、ガラス基体に透明な含フッ 素榭脂等力もなる低屈折率層を設け、さらにカーボンナノチューブを分散させた同じ 透明な含フッ素榭脂からなる層を設ける例が挙げられる。
[0042] 特にこの透明な含フッ素榭脂が溶液として供給された場合には、誘電体層に榭脂 層を設ける際にスピンコート法等の方法が採用でき、かつ、カーボンナノチューブを 容易に榭脂中に分散させることができ好ましい。また、他の具体的な構成の例として は、カーボンナノチューブを含む透明材料として、低屈折率層に用いた透明材料と は異なる他の透明材料 (含フッ素榭脂に限定されない)を用いて、上記と同様に素子 を得ることが挙げられる。
[0043] 本発明の空間光変調素子 1において、光機能性材料層 3の厚さは 100— lOOOnm 、好ましくは 150— 1000應、より好ましくは 250— 800應の範囲とする。
光機能性材料層 3の厚さが前記範囲であれば、被変調光 5の変調が良好に行われ、 充分な耐久性を得ることができ、長寿命の空間光変調素子 1を得ることができる。 次に、この空間光変調素子 1における光変調動作特性を説明する。
[0044] この空間光変調素子 1を用いて光変調を行う方法の例としては、図に示す例が挙 げられる。図 1は、断面三角形をなしたプリズム 2の 1つの面に低屈折率層 4と光機能 性材料層 3とを積層し、プリズム 2の積層面とは別の面力ゝら被変調光 5を入射する。被 変調光 5は、入射角 Θが所定の範囲内である時にプリズム 2と低屈折率層 4との界面 で反射され、プリズム 2の残りの面から出射する。この時の入射角 Θの範囲は 40度一 85度の範囲とされるのが好ましい。特に変調駆動光 6を光機能性材料層 3に照射し た時に導波モードが生成され被変調光 5が閉じ込められる角度に合わせることが好ま LV、。プリズム 2に入射する被変調光 5の波長は特に限定されな 、。
[0045] 空間光変調素子 1の光機能性材料層 3に、必要に応じて変調駆動光 6を照射する と、光機能性材料層 3の消衰係数 (k)が増加する。この消衰係数 (k)の増加に伴って 、前記被変調光 5の反射率が鋭敏に変化し、変調駆動光 6の ONZOFFによってプ リズム 2から出射する被変調光 5の変調が行われる。変調駆動光 6を光機能性材料層 3に照射した時に導波モードが生成され被変調光 5が閉じ込められる角度に合わせ て被変調光 5を入射した場合、変調駆動光 6を照射しない OFF時には、被変調光 5 の反射率が変化せず、ほぼ全ての入射光がプリズム 2と低屈折率層 4との界面で反 射され、プリズム 2の出射面力 出射する。一方、光機能性材料層 3に変調駆動光 6 を照射する (ON時)と、光機能性材料層 3の消衰係数 (k)が増加し、この消衰係数（ k)の増加に伴って、被変調光 5の反射率が急落し、プリズム 2の出射面から出射する 被変調光 5が急激に弱くなるか、又は実質的に無くなる。ここで被変調光 5の反射率 の急落は、プリズム 2と低屈折率層 4との界面から、低屈折率層 4、光機能性材料層 3 までの間で定在波が導波モードとして生成し、結果として反射が見られなくなるため である。従って、変調駆動光 6の ONZOFFによって、被変調光 5の光スイッチング又 は強度変調が可能である。
[0046] 変調駆動光 6の ONZOFF切り換えにより生じる反射率変化は、 ON時では 0. 2ピ コ秒以下、 OFF時では 1ピコ秒以下であり、この空間光変調素子 1により極めて高速 度の光変調が可能となる。
[0047] 空間光変調素子 1は、従来の金属層に代えて透明な低屈折率層 4を備え、被変調 光 5をプリズム 2と低屈折率層 4との界面で反射させ、光機能性材料 3に変調駆動光 6 を必要に応じて照射することによる。すなわち変調駆動光 6の ONZOFFによって被 変調光 5の変調を行うものなので、光機能性材料層 3に照射される変調駆動光 6及び 被変調光 5によって素子が受けるダメージが低減され、フェムト秒レーザー光などの 高パワーレーザー光を用いても長期間安定に動作し、耐久性に優れ、長寿命の素 子を得ることができる。
[0048] また金属層に代えて透明な低屈折率層 4を備えた構成としたことで、変調駆動光 6 の ONZOFFによってより高感度に被変調光 5の反射率が変化し、変調応答感度が 極めて高くなり、より高速度での変調が可能となり、ピコ秒オーダーの応答速度を有 する空間光変調素子が実現可能となる。
[0049] さらに金属層に代えて透明な低屈折率層 4を備えた構成としたことで、被変調光 5 の入射角と出射角が大きくなり、変調駆動光 6が出射側に漏れ出して検出されること に起因するノイズの発生が低減される。
[0050] 図 2は本発明の空間光変調素子の第 2の実施形態を示す図である。この空間光変 調素子 7は、図 1に示す第 1の実施形態による空間光変調素子 1とほぼ同様の構成 要素を備えて構成されており、同じ構成要素には同一符号を付してある。この空間光 変調素子 7が第 1の実施形態による空間光変調素子 1と異なる点は、プリズム 2と同じ 屈折率 (nl)を持つスライドガラス 8を用い、このスライドガラス 8の一面側に低屈折率 層 4と光機能性材料層 3とを積層し、そのスライドガラス 8の他面側にプリズム 2を固定 し、プリズム 2から入射した被変調光 5を、スライドガラス 8と低屈折率層 4との界面で 反射させるように構成した点である。プリズム 2とスライドガラス 8とは、それらの材料と 同じ屈折率のマッチング液や透明榭脂接着剤を介して固定することが望ましい。
[0051] 空間光変調素子 7は、図 1に示す第 1の実施形態による空間光変調素子 1と同様に 、変調駆動光 6の ONZOFFによって被変調光 5を高速度変調することが可能であり 、第 1の実施形態による空間光変調素子 1と同様の効果を得ることができる。さらに空 間光変調素子 1は、スライドガラス 8の一面側に低屈折率層 4と光機能性材料層 3とを 積層したものなので、スピンコート法などによって低屈折率層 4と光機能性材料層 3と を形成が容易であり製造し易 ヽ。
他の形態としては、プリズムに代えて回折格子を用いて空間光変調素子を構成した 例が挙げられる。 産業上の利用可能性
[0052] 本発明によれば、フェムト秒レーザー光などの極短パルスの高パワーレーザー光を 用いても長期間安定に動作し、耐久性に優れ、長寿命の空間光変調素子が提供で きる。さらに既存の 1. 3-1. 6 mの波長の光源に対しても高速の応答特性が得ら れる。

Claims

請求の範囲
[1] 誘電体層と、光照射によって複素屈折率が変化する光機能性材料から形成した光 機能性材料層との間に、前記誘電体より低屈折率である透明材料から形成した低屈 折率層が介在してなり、該光機能性材料層がカーボンナノチューブを必須とする光 機能性材料カゝら形成した層であることを特徴とする空間光変調素子。
[2] 低屈折率層を形成する透明材料が有機材料である請求項 1に記載の空間光変調 素子。
[3] 低屈折率層を形成する透明材料が含フッ素榭脂である請求項 1に記載の空間光 変調素子。
[4] 低屈折率層を形成する透明材料が C H結合を有しな 、非結晶性の含フッ素重合 体力 形成した層である請求項 1に記載の空間光変調素子。
[5] 光機能性材料層が、カーボンナノチューブと、誘電体より低屈折率である透明材料 とから形成した層であり、該透明材料が低屈折率層を形成する透明材料と同じまた は異なる材料力 なる請求項 1一 4のいずれかに記載の空間光変調素子。
[6] 光機能性材料層が、カーボンナノチューブと、前記低屈折率層を形成する透明材 料と同じ材料とからなる請求項 1一 4のいずれかに記載の空間光変調素子。
[7] カーボンナノチューブがシングルウォール 'カーボンナノチューブである請求項 1一
6の 、ずれかに記載の空間光変調素子。
[8] 誘電体層が、透明材料力 形成した層である請求項 1一 7のいずれかに記載の空 間光変調素子。
[9] 誘電体層と、光照射によって複素屈折率が変化する光機能性材料から形成した光 機能性材料層との間に、前記誘電体より低屈折率である透明材料から形成した低屈 折率層を介在してなり、該光機能性材料層がカーボンナノチューブを必須とする光 機能性材料力 形成した層である空間光変調素子を用い、該誘電体層と低屈折率 層との界面で該誘電体層を通して入射される被変調光の反射を変調駆動光により制 御することを特徴とする空間光変調方法。
[10] 変調駆動光による被変調光の反射の制御を、被変調光の反射と、導波モードによ る被変調光の閉じ込めとの組み合わせにより行う請求項 9に記載の空間光変調方法
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