光学ポリマーは、無機ガラスにない固有の特性を有することから、光学、フォトニクス分野の材料として、独自の地位を占めつつあるが、光学ポリマー特有の問題が見出され、これが光学ポリマーデバイスの性能向上と用途拡大を大きく妨げている。光学ポリマー特有の問題としてよく指摘されることは、光学ガラスと比較して、「透明性が低い」、「複屈折が大きい」、「屈折率の波長分散が大きい」、「光学的均一性が低い」などである。このような問題点は、高分子固体が巨大分子鎖の集合体である複雑系に起因するものであるとして、光学ポリマーに避けられない固有な特性であると考えられてきた。そのため、光学ポリマーは、「光をより遠くへ飛ばす」、「超高速信号をより歪なく伝送する」、「光の偏波をより正確に制御する」、「より集光する」、「光をより増幅する」といったことを必要とする次世代フォトニクス分野には不向きであると考えられてきた。しかし、本当にそうであろうか。それらを究明するためには、ポリマーの分子構造はもとより、ポリマー鎖のコンフォメーション、コンフィギュレーションに至る高次構造制御までを総括的に研究する必要がある。しかし、そのような 本質的な議論がほとんどされないまま、光学ポリマーが評価され、それが常識化されてきたように思われる。
　本研究構想は、「単純なモデルによる基礎的な物理理論から予測される光物性と、実際の光学ポリマーの光物性との間には依然として大きな隔たりがあり、ガラスや無機結晶にはない高次構造を持つ光学ポリマーとそこから発現される光物性との関係を十分に究明し、説明できるだけの基礎研究が、世界的に見ても、ほとんど成されていない。」という現状のもとに立てられている。
　本研究では、高分子物質学と光学の研究領域の壁を取り払い、フォトニクス用途に用いるポリマーの光物性を、その起源にまで迫り究明していくことにより、その構成要素のディメンションとそこから発現する固有の光物性の相関の体系化を図る。さらに、それらの基礎的研究を基に、今まで無機ガラスの独壇場であった光通信などのフォトニクス分野において、ガラスの代用ではなく、新しい光機能をもったフォトニクスポリマーを提案し、それらを実証していく。具体的には、そこから「最も透明なポリマーとは何か」、「最も高速光情報伝送を可能にするポリマーとは何か」、「最も光を増幅できるポリマーとは何か」といったフォトニクスポリマーの本質を追求する。そこから得られるポリマーの光物性を体系化することによって初めて、従来の断片的な知見に基づいた「光学ポリマー」の限界を超える数々の「次世代フォトニクスポリマー」が創出され、フォトニクスポリマーの新たな科学技術領域を構築されることが期待される。

　本研究では、（１）フォトニクスポリマーの分子デザイン、（２）フォトニクスポリマーの光機能発現、（３）フォトニクスポリマーの応用の研究について相互に密接な連携を保ちつつ展開する。フォトニクスポリマーの本質的な特性を理解しその応用展開を図るためには、光の偏波またはフォトンが、さまざまな高分子の鎖（オングストロームオーダ）やその集合体（数百オングストローム）、高次構造、更に巨大な不均一構造とどのようなかかわりを有するかを、その起源までさかのぼって詳細に検討する必要がある。そのために、高分子科学、光学、量子科学などそれぞれのバックグラウンドを持ち、高分子物質学と光学を融合した「フォトニクスポリマー」の新たな科学技術領域を構築しようとする研究者を結集して研究を進める。

　平成１２年１０月から５年間