JP2003161972A - 色素包接デンドリマー利用デバイス - Google Patents
色素包接デンドリマー利用デバイスInfo
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- JP2003161972A JP2003161972A JP2001359345A JP2001359345A JP2003161972A JP 2003161972 A JP2003161972 A JP 2003161972A JP 2001359345 A JP2001359345 A JP 2001359345A JP 2001359345 A JP2001359345 A JP 2001359345A JP 2003161972 A JP2003161972 A JP 2003161972A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、光通信の真の潜在能力を引き出
し、実用デバイスの構築が可能で、周波数に対する応答
を制御性よく調整できる色素包接デンドリマー利用デバ
イスを提供することを目的とする。 【解決手段】 光を情報のキャリアとして利用する光通
信等において用いられるデバイスであって、前記光に関
連して応答する発光する色素２を結合したデンドリマー
１を用いたものである。また、前記色素は、ローダミン
Ｂであるものが挙げられる。更に、前記デンドリマー
は、集合した形態として、且つ隣接する該デンドリマー
のそれぞれに結合する前記色素間の距離が１．８〜２．
８ｎｍであるものが好ましい。
し、実用デバイスの構築が可能で、周波数に対する応答
を制御性よく調整できる色素包接デンドリマー利用デバ
イスを提供することを目的とする。 【解決手段】 光を情報のキャリアとして利用する光通
信等において用いられるデバイスであって、前記光に関
連して応答する発光する色素２を結合したデンドリマー
１を用いたものである。また、前記色素は、ローダミン
Ｂであるものが挙げられる。更に、前記デンドリマー
は、集合した形態として、且つ隣接する該デンドリマー
のそれぞれに結合する前記色素間の距離が１．８〜２．
８ｎｍであるものが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光通信等におけ
る光パルスの増幅、スイッチング等の動作が必要な光並
列処理等を行うデバイスに関し、特に、前記光に関連し
て応答する色素包接デンドリマー利用デバイスに関する
ものである。
る光パルスの増幅、スイッチング等の動作が必要な光並
列処理等を行うデバイスに関し、特に、前記光に関連し
て応答する色素包接デンドリマー利用デバイスに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】今日の情報通信に見られる電気通信から
光通信への移行の流れは、光が情報のキャリアとして、
伝播速度と変調周波数が高いという基本的な能力の高さ
によるものである。近年の通信情報量の増大に対応した
波長多重光通信（以下、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とい
う）は、複数のキャリア周波数を用いるシステムであ
り、増大する情報を処理するデバイスの処理速度の向上
及び複数周波数帯への対応が求められている。現状では
信号の処理は電子デバイスによるために限界に近づいて
いると考えられており、これが前記ＷＤＭへの流れを導
いた。
光通信への移行の流れは、光が情報のキャリアとして、
伝播速度と変調周波数が高いという基本的な能力の高さ
によるものである。近年の通信情報量の増大に対応した
波長多重光通信（以下、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とい
う）は、複数のキャリア周波数を用いるシステムであ
り、増大する情報を処理するデバイスの処理速度の向上
及び複数周波数帯への対応が求められている。現状では
信号の処理は電子デバイスによるために限界に近づいて
いると考えられており、これが前記ＷＤＭへの流れを導
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の光通信ではその潜在能力を十分に引き出して使用さ
れておらず、真のフォトニックネットワークを構築する
には新しい概念のデバイスの創生が必要であり、そのた
めに光の並列性を利用したデバイスの概念が提案されて
いるが、バルク材を用いたデモンストレーションに留ま
り、実用デバイスの構築には未だ道程が遠いという問題
点があった。
来の光通信ではその潜在能力を十分に引き出して使用さ
れておらず、真のフォトニックネットワークを構築する
には新しい概念のデバイスの創生が必要であり、そのた
めに光の並列性を利用したデバイスの概念が提案されて
いるが、バルク材を用いたデモンストレーションに留ま
り、実用デバイスの構築には未だ道程が遠いという問題
点があった。
【０００４】また、光による情報処理を多周波数帯で並
列に処理するためには、それぞれのユニットがそれぞれ
のキャリア周波数に独立にあるいは相互に応答すること
が求められ、周波数に対する応答を制御性よく調整でき
る必要があるが、未だ十分な対応ができないという問題
点があった。
列に処理するためには、それぞれのユニットがそれぞれ
のキャリア周波数に独立にあるいは相互に応答すること
が求められ、周波数に対する応答を制御性よく調整でき
る必要があるが、未だ十分な対応ができないという問題
点があった。
【０００５】本発明は、前記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、光通信の真の潜在能力を引き出
し、実用デバイスの構築が可能で、周波数に対する応答
を制御性よく調整できる色素包接デンドリマー利用デバ
イスを提供することである。
めになされたもので、光通信の真の潜在能力を引き出
し、実用デバイスの構築が可能で、周波数に対する応答
を制御性よく調整できる色素包接デンドリマー利用デバ
イスを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、光を情報のキ
ャリアとして利用する光通信等において用いられるデバ
イスであって、前記光に関連して応答する発光する色素
をデンドリマーの中心部位に結合したものを用いたもの
を提供するものである。前記「発光する色素」とは、ル
ブレン、ポルフィリン、フタロシアニン、アントラセ
ン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、
ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチル
ベン、ローダミン、アゾベンゼン、オキサジン、オキサ
ゾール、あるいはこれらの誘導体であり、あるいは光照
射あるいは電界印加による電流注入により量子収率１％
以上で波長２μm以下の電磁波を放射する、蛍光分子、
燐光分子及び電界発光分子をいうものとする（以下、同
じ）。
ャリアとして利用する光通信等において用いられるデバ
イスであって、前記光に関連して応答する発光する色素
をデンドリマーの中心部位に結合したものを用いたもの
を提供するものである。前記「発光する色素」とは、ル
ブレン、ポルフィリン、フタロシアニン、アントラセ
ン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、
ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチル
ベン、ローダミン、アゾベンゼン、オキサジン、オキサ
ゾール、あるいはこれらの誘導体であり、あるいは光照
射あるいは電界印加による電流注入により量子収率１％
以上で波長２μm以下の電磁波を放射する、蛍光分子、
燐光分子及び電界発光分子をいうものとする（以下、同
じ）。
【０００７】また、前記発光する色素をローダミンＢと
した請求項１記載の色素包接デンドリマー利用デバイス
を提供する。さらに、前記デンドリマーを特定部位に集
合させて、かつ隣接する該デンドリマーのそれぞれに結
合する前記色素間の距離が１．０ｎｍ乃至３．０ｎｍの
範囲内であって、より好ましくは１．８ｎｍ乃至２．８
ｎｍの範囲内であることを特徴とした請求項１又は２記
載の色素包接デンドリマー利用デバイスを提供するもの
である。尚、1.0に関しては、第２世代デンドリマーと
ローダミンB分子間の距離に相当する。
した請求項１記載の色素包接デンドリマー利用デバイス
を提供する。さらに、前記デンドリマーを特定部位に集
合させて、かつ隣接する該デンドリマーのそれぞれに結
合する前記色素間の距離が１．０ｎｍ乃至３．０ｎｍの
範囲内であって、より好ましくは１．８ｎｍ乃至２．８
ｎｍの範囲内であることを特徴とした請求項１又は２記
載の色素包接デンドリマー利用デバイスを提供するもの
である。尚、1.0に関しては、第２世代デンドリマーと
ローダミンB分子間の距離に相当する。
【０００８】このように、デンドリマーの中心付近にあ
る色素分子がレーザー光などを吸収して励起状態に励起
され、励起状態からより低エネルギー状態に遷移すると
きに光（蛍光）を発します。このときの輻射される光の
強度が蛍光輻射強度で、色素包接デンドリマーでは色素
分子間距離により、発光を伴う高速の励起減衰があり、
この時入力光強度に非線形な出力光強度が得られ、本発
明ではこの性質を利用したデバイスを提供するものであ
る。
る色素分子がレーザー光などを吸収して励起状態に励起
され、励起状態からより低エネルギー状態に遷移すると
きに光（蛍光）を発します。このときの輻射される光の
強度が蛍光輻射強度で、色素包接デンドリマーでは色素
分子間距離により、発光を伴う高速の励起減衰があり、
この時入力光強度に非線形な出力光強度が得られ、本発
明ではこの性質を利用したデバイスを提供するものであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明による色素
包接デンドリマー利用デバイスの実施形態を説明するた
めのローダミンＢ包接デンドリマーの構造式を示す図で
ある。
実施形態について説明する。図１は、本発明による色素
包接デンドリマー利用デバイスの実施形態を説明するた
めのローダミンＢ包接デンドリマーの構造式を示す図で
ある。
【００１０】光による情報処理を多周波数帯で並列に処
理するためには、それぞれのユニットがそれぞれのキャ
リア周波数に独立にあるいは相互に応答することが求め
られ、周波数に対する応答を制御性よく調整できること
が必要である。前記要求に応えられるものとして有機分
子を用いたデバイスがある。発光する色素は特有の吸収
波長及び発光波長を有するので、前記デバイスではその
分子構造の制御により応答周波数をコントロールするこ
とが可能である。また、数種の分子ユニットの組み合わ
せによる複合分子では、分子間の相互作用を制御するこ
とで、応答周波数に加え周波数間の相互応答もコントロ
ールすることが可能となる。
理するためには、それぞれのユニットがそれぞれのキャ
リア周波数に独立にあるいは相互に応答することが求め
られ、周波数に対する応答を制御性よく調整できること
が必要である。前記要求に応えられるものとして有機分
子を用いたデバイスがある。発光する色素は特有の吸収
波長及び発光波長を有するので、前記デバイスではその
分子構造の制御により応答周波数をコントロールするこ
とが可能である。また、数種の分子ユニットの組み合わ
せによる複合分子では、分子間の相互作用を制御するこ
とで、応答周波数に加え周波数間の相互応答もコントロ
ールすることが可能となる。
【００１１】他方で、速い励起緩和を有する発光性分子
は、共鳴遷移を介した線形及び非線形の光学応答現象を
利用したデバイス全般、特に高効率、高繰返しを必要と
する光通信デバイスへの応用が期待される。例えば、光
増幅器の応用の一つにキャリア周波数変換があるが、速
い励起緩和を有する発光性分子はこの応用に適してい
る。また、共鳴に於ける高効率の非線形光学効果を利用
した飽和吸収デバイスは、ピコ秒光パルス発生に用いら
れており当該発光性分子の応用が見込まれる。
は、共鳴遷移を介した線形及び非線形の光学応答現象を
利用したデバイス全般、特に高効率、高繰返しを必要と
する光通信デバイスへの応用が期待される。例えば、光
増幅器の応用の一つにキャリア周波数変換があるが、速
い励起緩和を有する発光性分子はこの応用に適してい
る。また、共鳴に於ける高効率の非線形光学効果を利用
した飽和吸収デバイスは、ピコ秒光パルス発生に用いら
れており当該発光性分子の応用が見込まれる。
【００１２】本発明の実施形態の色素包接デンドリマー
利用デバイスにおいて用いられる光に関連して応答する
色素を結合したデンドリマーであるローダミンＢ包接デ
ンドリマー１は、前記有機分子として用いられるもの
で、図１に示すように、ユニットとなる分子が樹枝状に
接合した構造を取る高分子であり、枝の中心に光に関連
して応答する色素であるローダミンＢ２（以下、ＲｈＢ
という）を結合させた分子である。
利用デバイスにおいて用いられる光に関連して応答する
色素を結合したデンドリマーであるローダミンＢ包接デ
ンドリマー１は、前記有機分子として用いられるもの
で、図１に示すように、ユニットとなる分子が樹枝状に
接合した構造を取る高分子であり、枝の中心に光に関連
して応答する色素であるローダミンＢ２（以下、ＲｈＢ
という）を結合させた分子である。
【００１３】デンドリマーは世代ごとの段階的な合成手
法に特徴があり、段階的合成により各々の機能を有する
分子の立体配置を制御性良く作ることができるため、分
子間相互作用の制御に最適な構造である。
法に特徴があり、段階的合成により各々の機能を有する
分子の立体配置を制御性良く作ることができるため、分
子間相互作用の制御に最適な構造である。
【００１４】また、ＲｈＢは、レーザー用の色素として
用いられ、高い蛍光量子収率を示すが、分子間距離が５
ｎｍ程度以下になると励起エネルギーが一方の分子に移
動し蛍光が失活する。しかしながら、ＲｈＢ包接デンド
リマー１は、図１に示す構造式の分子であるため、デン
ドリマーは近隣の分子から中心のＲｈＢ分子を隔離する
ように作用し、中心のＲｈＢ分子間の距離を調整でき
る。それにより、ＲｈＢ分子が凝集して互いに性能を阻
害したり、酸素によって分子が破壊される現象を防ぐこ
とができる。
用いられ、高い蛍光量子収率を示すが、分子間距離が５
ｎｍ程度以下になると励起エネルギーが一方の分子に移
動し蛍光が失活する。しかしながら、ＲｈＢ包接デンド
リマー１は、図１に示す構造式の分子であるため、デン
ドリマーは近隣の分子から中心のＲｈＢ分子を隔離する
ように作用し、中心のＲｈＢ分子間の距離を調整でき
る。それにより、ＲｈＢ分子が凝集して互いに性能を阻
害したり、酸素によって分子が破壊される現象を防ぐこ
とができる。
【００１５】従って、ＲｈＢ包接デンドリマー１を用い
ることにより、レーザー色素であるＲｈＢ等を用いた固
体レーザーシステム、光学材料等のデバイスの構築が可
能である。
ることにより、レーザー色素であるＲｈＢ等を用いた固
体レーザーシステム、光学材料等のデバイスの構築が可
能である。
【００１６】図２は、前記した段階的合成による種々の
分子間距離のＲｈＢ包接デンドリマー１について、２０
０ｆｓｅｃパルス光励起による蛍光発光の減衰について
ストリークカメラを用いて測定した結果である。ＲｈＢ
分子間の距離が近づくに従い、蛍光の減衰が速くなる傾
向が示されている。
分子間距離のＲｈＢ包接デンドリマー１について、２０
０ｆｓｅｃパルス光励起による蛍光発光の減衰について
ストリークカメラを用いて測定した結果である。ＲｈＢ
分子間の距離が近づくに従い、蛍光の減衰が速くなる傾
向が示されている。
【００１７】即ち、図２（ａ）は、ＲｈＢ包接デンドリ
マー１が分散した場合である。右図は、ＲｈＢ励起光照
射時からの遅延時間に対するＲｈＢの蛍光発光の相対強
度、即ち、分散状態のＲｈＢデンドリマー３における蛍
光減衰を示す。該蛍光減衰の減衰定数τFLは３ｎｓｅｃ
である。溶液中のＲｈＢの最低励起状態の寿命はｎｓｅ
ｃ程度であるので、前記減衰定数τFLはＲｈＢ単体の溶
液中での減衰定数と等しく、中心のＲｈＢ分子の励起状
態は周囲のデンドリマー分子により影響を受けていない
ことが分かる。
マー１が分散した場合である。右図は、ＲｈＢ励起光照
射時からの遅延時間に対するＲｈＢの蛍光発光の相対強
度、即ち、分散状態のＲｈＢデンドリマー３における蛍
光減衰を示す。該蛍光減衰の減衰定数τFLは３ｎｓｅｃ
である。溶液中のＲｈＢの最低励起状態の寿命はｎｓｅ
ｃ程度であるので、前記減衰定数τFLはＲｈＢ単体の溶
液中での減衰定数と等しく、中心のＲｈＢ分子の励起状
態は周囲のデンドリマー分子により影響を受けていない
ことが分かる。
【００１８】図２（ｂ）は、ＲｈＢ包接デンドリマー１
が集合し、ＲｈＢ分子間距離が３．３ｎｍである第４世
代ＲｈＢデンドリマー４の場合である。右図は、ＲｈＢ
励起光照射時からの遅延時間に対するＲｈＢの蛍光発光
の相対強度を示す。第４世代ＲｈＢデンドリマー４の蛍
光減衰の減衰定数τFLは０．４ｎｓｅｃである。
が集合し、ＲｈＢ分子間距離が３．３ｎｍである第４世
代ＲｈＢデンドリマー４の場合である。右図は、ＲｈＢ
励起光照射時からの遅延時間に対するＲｈＢの蛍光発光
の相対強度を示す。第４世代ＲｈＢデンドリマー４の蛍
光減衰の減衰定数τFLは０．４ｎｓｅｃである。
【００１９】図２（ｃ）は、ＲｈＢ包接デンドリマー１
が集合し、ＲｈＢ分子間距離が２．３ｎｍである第３世
代ＲｈＢデンドリマー５の場合を示す。右図は、ＲｈＢ
励起光照射時からの遅延時間に対するＲｈＢの蛍光発光
の相対強度を示す。尚、ここで使用した測定系の時間分
解能は電気パルス処理系のジッター等により８０ｐｓｅ
ｃであるため、この場合の蛍光減衰定数を見積もること
はできない。しかし、第３世代ＲｈＢデンドリマー５で
は、速い蛍光減衰を示すにもかかわらず高い蛍光輻射を
示す。
が集合し、ＲｈＢ分子間距離が２．３ｎｍである第３世
代ＲｈＢデンドリマー５の場合を示す。右図は、ＲｈＢ
励起光照射時からの遅延時間に対するＲｈＢの蛍光発光
の相対強度を示す。尚、ここで使用した測定系の時間分
解能は電気パルス処理系のジッター等により８０ｐｓｅ
ｃであるため、この場合の蛍光減衰定数を見積もること
はできない。しかし、第３世代ＲｈＢデンドリマー５で
は、速い蛍光減衰を示すにもかかわらず高い蛍光輻射を
示す。
【００２０】第３世代ＲｈＢデンドリマー５における速
い蛍光減衰を示す蛍光輻射強度は、分子密度の２乗に比
例して蛍光強度が増加することから、Ｄｉｃｋeの超放
射で説明でき、これはＲｈＢ包接デンドリマー１分子間
に極めて特異な相互作用が存在することによるものであ
る。
い蛍光減衰を示す蛍光輻射強度は、分子密度の２乗に比
例して蛍光強度が増加することから、Ｄｉｃｋeの超放
射で説明でき、これはＲｈＢ包接デンドリマー１分子間
に極めて特異な相互作用が存在することによるものであ
る。
【００２１】次に、第３世代ＲｈＢデンドリマー５の速
い蛍光減衰に関する測定について説明する。前記蛍光減
衰に関する測定には、高い時間分解能を有するポンププ
ローブ法を用いている。ポンププローブ法では、０．１
ｆｓｅｃ以下の高い時間分解能を有する空間的な光学遅
延を用いるため、ｐｓｅｃ程度の速い励起減衰過程の詳
細測定が可能である。
い蛍光減衰に関する測定について説明する。前記蛍光減
衰に関する測定には、高い時間分解能を有するポンププ
ローブ法を用いている。ポンププローブ法では、０．１
ｆｓｅｃ以下の高い時間分解能を有する空間的な光学遅
延を用いるため、ｐｓｅｃ程度の速い励起減衰過程の詳
細測定が可能である。
【００２２】即ち、ポンププローブ法では、１つの光パ
ルスをビームスプリッターに当てて透過する光パルスと
反射する光パルスの２つの光パルスに分け、一つの光パ
ルスは励起光である波長５５０ｎｍのポンプ光として、
もう一つの光パルスはサファイヤ結晶中伝播時の自己位
相変調により得られる４６０ｎｍ〜７５０ｎｍの白色光
パルスのプローブ光として可動ステージ等を用いた可変
の光学遅延路を通し、先ず前記ポンプ光によりＲｈＢを
照明した後、ｐｓｅｃ程度遅延したプローブ光で前記Ｒ
ｈＢを照明する。ポンプ光及びプローブ光に対する応答
（この場合、ＲｈＢを透過したプローブ光）により、前
記２つの光パルスの時間差に相当するｐｓｅｃ程度の高
い時間分解能を有した測定が可能である。
ルスをビームスプリッターに当てて透過する光パルスと
反射する光パルスの２つの光パルスに分け、一つの光パ
ルスは励起光である波長５５０ｎｍのポンプ光として、
もう一つの光パルスはサファイヤ結晶中伝播時の自己位
相変調により得られる４６０ｎｍ〜７５０ｎｍの白色光
パルスのプローブ光として可動ステージ等を用いた可変
の光学遅延路を通し、先ず前記ポンプ光によりＲｈＢを
照明した後、ｐｓｅｃ程度遅延したプローブ光で前記Ｒ
ｈＢを照明する。ポンプ光及びプローブ光に対する応答
（この場合、ＲｈＢを透過したプローブ光）により、前
記２つの光パルスの時間差に相当するｐｓｅｃ程度の高
い時間分解能を有した測定が可能である。
【００２３】第３世代ＲｈＢデンドリマー５では、先ず
前記ポンプ光でＲｈＢを高い励起準位に励起し、次にこ
の時間原点に対して遅延した前記プローブ光でＲｈＢを
照明するので、励起したＲｈＢが低エネルギー準位に遷
移して蛍光発光し、その蛍光発光が減衰するにしたが
い、プローブ光により励起順位から基底順位への誘導放
射による発光が小さくなり、見た目プローブ光の吸収が
大きくなる。
前記ポンプ光でＲｈＢを高い励起準位に励起し、次にこ
の時間原点に対して遅延した前記プローブ光でＲｈＢを
照明するので、励起したＲｈＢが低エネルギー準位に遷
移して蛍光発光し、その蛍光発光が減衰するにしたが
い、プローブ光により励起順位から基底順位への誘導放
射による発光が小さくなり、見た目プローブ光の吸収が
大きくなる。
【００２４】図３は、ポンププローブ法による高時間分
解分光測定により、ＲｈＢの発光帯である６１２ｎｍに
おけるプローブ光の吸収率変化を測定した結果である。
尚、図中縦軸は、図２に示す蛍光減衰との一貫性を取る
ため負の吸収率変化とした。即ち、高い吸収率変化の値
は励起準位からの誘導放出に相当する。図３から、第３
世代ＲｈＢデンドリマー５の励起準位の寿命は、１０ｐ
ｓｅｃ程度と非常に短いことが分かる。また、遅延時間
が５０〜１００ｐｓｅｃのところに比較的緩い減衰を示
す発光がある。
解分光測定により、ＲｈＢの発光帯である６１２ｎｍに
おけるプローブ光の吸収率変化を測定した結果である。
尚、図中縦軸は、図２に示す蛍光減衰との一貫性を取る
ため負の吸収率変化とした。即ち、高い吸収率変化の値
は励起準位からの誘導放出に相当する。図３から、第３
世代ＲｈＢデンドリマー５の励起準位の寿命は、１０ｐ
ｓｅｃ程度と非常に短いことが分かる。また、遅延時間
が５０〜１００ｐｓｅｃのところに比較的緩い減衰を示
す発光がある。
【００２５】尚、ＲｈＢ包接デンドリマー１が集合した
形態において、隣接するＲｈＢ包接デンドリマー１のそ
れぞれに結合する前記色素であるＲｈＢ間の距離が１．
０ｎｍ乃至３．０ｎｍの範囲内、より好ましくは１．８
ｎｍ乃至２．８ｎｍの範囲内であると、比較的速い蛍光
減衰を示すので速いスイッチング等に利用でき好まし
い。
形態において、隣接するＲｈＢ包接デンドリマー１のそ
れぞれに結合する前記色素であるＲｈＢ間の距離が１．
０ｎｍ乃至３．０ｎｍの範囲内、より好ましくは１．８
ｎｍ乃至２．８ｎｍの範囲内であると、比較的速い蛍光
減衰を示すので速いスイッチング等に利用でき好まし
い。
【００２６】以上示したように、第３世代ＲｈＢデンド
リマー５を用いれば、速く減衰する強い蛍光輻射を利用
することができ、その他の世代のＲｈＢデンドリマーを
用いれば、蛍光減衰定数の異なる蛍光輻射を利用するこ
とができる等、本発明の実施形態に示すロンダミンＢ包
接デンドリマーを利用することにより、発光を伴う高速
の励起減衰は、共鳴効果による高い非線形効果、即ち、
入力強度に非線型な出力強度が得られることを利用した
光パルスの増幅やスイッチング等の短い相互作用長での
動作が必要な光並列処理デバイスの構築が可能であり、
応答周波数に加え周波数間の相互応答もコントロールす
ることも可能となる。
リマー５を用いれば、速く減衰する強い蛍光輻射を利用
することができ、その他の世代のＲｈＢデンドリマーを
用いれば、蛍光減衰定数の異なる蛍光輻射を利用するこ
とができる等、本発明の実施形態に示すロンダミンＢ包
接デンドリマーを利用することにより、発光を伴う高速
の励起減衰は、共鳴効果による高い非線形効果、即ち、
入力強度に非線型な出力強度が得られることを利用した
光パルスの増幅やスイッチング等の短い相互作用長での
動作が必要な光並列処理デバイスの構築が可能であり、
応答周波数に加え周波数間の相互応答もコントロールす
ることも可能となる。
【００２７】ここでいう応答周波数は、いわゆる吸収や
発光における共鳴波長に相当するものをいう。また、周
波数間の相互応答とは、共鳴波長の異なる色素を組み合
わせることで励起エネルギーの移行や協調応答等により
応答の動的特性を制御できるようになることをいい、本
発明のデバイスはこれらの性質を利用したものである。
発光における共鳴波長に相当するものをいう。また、周
波数間の相互応答とは、共鳴波長の異なる色素を組み合
わせることで励起エネルギーの移行や協調応答等により
応答の動的特性を制御できるようになることをいい、本
発明のデバイスはこれらの性質を利用したものである。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、光通信等における光を
情報のキャリアとして利用するデバイスである光並列処
理デバイス等の構築が可能であり、更に、応答周波数に
加え周波数間の相互応答もコントロールすることも可能
となる。
情報のキャリアとして利用するデバイスである光並列処
理デバイス等の構築が可能であり、更に、応答周波数に
加え周波数間の相互応答もコントロールすることも可能
となる。
【図１】本発明による色素包接デンドリマー利用デバイ
スの実施形態を説明するためのローダミンＢ包接デンド
リマーの構造式を示す図である。
スの実施形態を説明するためのローダミンＢ包接デンド
リマーの構造式を示す図である。
【図２】種々の分子間距離のローダミンＢ包接デンドリ
マーについて、２００ｆｓｅｃパルス光励起による蛍光
発光の減衰についてストリークカメラを用いて測定した
結果を示す図である。
マーについて、２００ｆｓｅｃパルス光励起による蛍光
発光の減衰についてストリークカメラを用いて測定した
結果を示す図である。
【図３】ポンププローブ法による高時間分解分光測定に
より、ローダミンＢの発光帯である６１２ｎｍにおける
プローブ光の吸収率変化を測定した結果を示す図であ
る。
より、ローダミンＢの発光帯である６１２ｎｍにおける
プローブ光の吸収率変化を測定した結果を示す図であ
る。
１ ローダミンＢ包接デンドリマー
２ ローダミンＢ
３ 分散状態のＲｈＢデンドリマー
４ 第４世代ＲｈＢデンドリマー
５ 第３世代ＲｈＢデンドリマー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中浜 龍夫
東京都小金井市貫井北町４−２−１ 独立
行政法人通信総合研究所内
(72)発明者 周 敏にゅう
東京都小金井市貫井北町４−２−１ 独立
行政法人通信総合研究所内
(72)発明者 益子 信郎
東京都小金井市貫井北町４−２−１ 独立
行政法人通信総合研究所内
Ｆターム(参考） 2K002 AA02 AB04 AB30 BA02 CA06
HA13
Claims (3)
- 【請求項１】光を情報キャリアとして利用する光通信等
において用いられるデバイスであって、前記光に関連し
て応答する発光する色素をデンドリマーの中心部位に結
合されたものを用いたことを特徴とする色素包接デンド
リマー利用デバイス。 - 【請求項２】前記発光する色素は、ローダミンＢである
ことを特徴とする請求項１記載の色素包接デンドリマー
利用デバイス。 - 【請求項３】前記デンドリマーは、集合した形態であっ
て、隣接する該デンドリマーのそれぞれに結合する前記
色素間の距離が、１．０ｎｍ乃至３．０ｎｍの範囲内で
あって、より好ましくは１．８ｎｍ乃至２．８ｎｍの範
囲内であることを特徴とした請求項１又は２記載の色素
包接デンドリマー利用デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001359345A JP3713533B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 色素包接デンドリマー利用デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001359345A JP3713533B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 色素包接デンドリマー利用デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003161972A true JP2003161972A (ja) | 2003-06-06 |
| JP3713533B2 JP3713533B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=19170374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001359345A Expired - Lifetime JP3713533B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 色素包接デンドリマー利用デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3713533B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005032216A1 (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 多重分岐構造化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び多重分岐構造化合物の製造方法 |
| KR100718109B1 (ko) | 2005-10-10 | 2007-05-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 덴드리머 고체산 및 이를 포함하는 고분자 전해질막 |
| JP2010106084A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Univ Of Tokyo | 液晶材料、化合物、ピエゾクロミック発光材料、液晶材料膜、コーティング材、及び、液晶材料膜製造方法 |
| JP2016014074A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-01-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | プログラム可能なナノロボットに添付されたセンサ、分子機械及びコントローラ |
-
2001
- 2001-11-26 JP JP2001359345A patent/JP3713533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005032216A1 (ja) * | 2003-09-26 | 2005-04-07 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 多重分岐構造化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び多重分岐構造化合物の製造方法 |
| JPWO2005032216A1 (ja) * | 2003-09-26 | 2006-12-07 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 多重分岐構造化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び多重分岐構造化合物の製造方法 |
| JP5098172B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2012-12-12 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び発光材料内包型多重分岐構造化合物の製造方法 |
| KR100718109B1 (ko) | 2005-10-10 | 2007-05-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 덴드리머 고체산 및 이를 포함하는 고분자 전해질막 |
| JP2010106084A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Univ Of Tokyo | 液晶材料、化合物、ピエゾクロミック発光材料、液晶材料膜、コーティング材、及び、液晶材料膜製造方法 |
| JP2016014074A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-01-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | プログラム可能なナノロボットに添付されたセンサ、分子機械及びコントローラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3713533B2 (ja) | 2005-11-09 |
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