JP2901764B2 - Organic nonlinear optical material and organic nonlinear optical thin film element using the material - Google Patents

Organic nonlinear optical material and organic nonlinear optical thin film element using the material

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JP2901764B2 JP274091A JP274091A JP2901764B2 JP 2901764 B2 JP2901764 B2 JP 2901764B2 JP 274091 A JP274091 A JP 274091A JP 274091 A JP274091 A JP 274091A JP 2901764 B2 JP2901764 B2 JP 2901764B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光混合、光パラメトリ
ック発振、光高調波発生あるいは電気光学効果などの光
信号処理用素子に用いることのできる、非線形光学効果
が大きい有機非線形光学材料及び有機非線形光学薄膜素
子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic nonlinear optical material having a large nonlinear optical effect and an organic nonlinear optical material which can be used for an optical signal processing element such as optical mixing, optical parametric oscillation, optical harmonic generation or electro-optical effect. The present invention relates to a nonlinear optical thin film element.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、系外からの入射光以外の成分の光
を発生する物質がいわゆる非線形光学材料として注目さ
れている。これは、この種の材料が、振動数の異なる2
種の入射光の和の振動数の光を発生する光混合、入射光
が振動数の異なる2種の光となる光パラメトリック、或
いは入射光の二次または三次の高調波への変換(それぞ
れSHG,THGと称される)など、光信号処理材料と
して重要な役割を演ずるからである。さらにまたこの種
の材料が有するこのような性質が、光通信技術や光電子
集積回路(OEIC)技術の進歩にともない実現される
であろう光コンピューターの要素技術となると考えられ
ているからである。
2. Description of the Related Art Recently, a substance that generates light of a component other than incident light from the outside of a system has attracted attention as a so-called nonlinear optical material. This is because this kind of material has two different frequencies.
Light mixing that generates light having a frequency equal to the sum of the types of incident light, optical parametric conversion of the incident light into two types of light having different frequencies, or conversion of the incident light into second or third harmonics (SHG, respectively) , THG) plays an important role as an optical signal processing material. Further, it is considered that such a property of this kind of material will become an elemental technology of an optical computer that will be realized with the progress of optical communication technology and optoelectronic integrated circuit (OEIC) technology.

【0003】従来の非線形光学材料としては、無機材料
のものが知られており、具体例として、一軸性結晶では
KH2 PO4 (KDPと略称される。)、NH4 2
4 (ADPと略称される。)、LiNbO3 、Ag3
As S3、AgGaSe2 、CdGeAs2 、Seまた
Teなど、さらに二軸性結晶ではKTiPO4 (KTP
と略称される)、Ba2 NaNb5 15 などの強誘電
性結晶が知られていた。しかしこれらの物質は、水分を
吸収し易いこと、非線形定数が小さいため例えば光混合
を行う際の効率が悪いこと等の欠点を有するものが多か
った。
As a conventional nonlinear optical material, an inorganic material is known, and as a specific example, in a uniaxial crystal, KH 2 PO 4 (abbreviated as KDP) and NH 4 H 2 P are used.
O 4 (abbreviated as ADP), LiNbO 3 , Ag 3
In the case of AsS 3 , AgGaSe 2 , CdGeAs 2 , Se, Te, etc., and in a biaxial crystal, KTiPO 4 (KTP
Is abbreviated), ferroelectric crystals such as Ba 2 NaNb 5 O 15 have been known. However, many of these substances have drawbacks such as easy absorption of moisture and low efficiency of light mixing due to small nonlinear constant.

【0004】これに対し、最近は上述した無機のものよ
り非線形定数が大きい有機の非線形光学材料が注目され
てきている。また有機物ではその非線形性が分子内非局
在π電子に起因する電子分極であるために無機物に比べ
早い応答や高い光学破壊しきい値が期待される。このよ
うな有機の非線形光学材料については例えば文献(加藤
政雄、中西八郎 監修「有機非線形光学材料」シーエム
シー,1985)等に詳しく記載されている。
On the other hand, recently, an organic nonlinear optical material having a larger nonlinear constant than the above-mentioned inorganic one has attracted attention. In addition, organic substances are expected to have a faster response and a higher optical destruction threshold than inorganic substances because their nonlinearity is electronic polarization caused by intramolecular delocalized π electrons. Such organic nonlinear optical materials are described in detail in, for example, literatures (Organic Nonlinear Optical Materials, supervised by Masao Kato and Hachiro Nakanishi, CMC, 1985).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機の
非線形材料の中には、上述の文献にも記載されているよ
うに、p-ニトロアニリンの場合に代表されるように、分
子状態では大きな非線形分極率βを有しながら、結晶状
態では二次の非線形光学効果をまったく示さないものが
しばしば見られる。分子状態でのp-ニトロアニリンが大
きな非線形分極率βを持つのはπ電子共役環に電子供与
基(-NH2)および電子吸引基(-NO2)が付与された構造
を有しているためである。また、結晶状態で二次の非線
形光学効果を示さなくなるのは結晶状態が反転対称性を
有する構造であるために、各分子の分極は打ち消し合い
マクロな分極の大きさが0になってしまうためである。
However, as described in the above-mentioned literature, some organic nonlinear materials have a large nonlinearity in a molecular state as represented by p-nitroaniline. While having the polarizability β, it is often observed that the crystal state does not show any second-order nonlinear optical effect at all. P-Nitroaniline in the molecular state has a large nonlinear polarizability β because it has a structure in which an electron-donating group (-NH 2 ) and an electron-withdrawing group (-NO 2 ) are added to a π-electron conjugated ring That's why. Also, the second-order nonlinear optical effect is not exhibited in the crystal state because the crystal state has a structure having inversion symmetry, so that the polarization of each molecule cancels out and the magnitude of the macroscopic polarization becomes zero. It is.

【0006】また、非線形光学材料を光コンピュータや
光通信用の能動素子へ応用する場合、この材料の薄膜化
は必須である。このため非線形光学材料を平板状結晶に
育成するとか、低分子の非線形材料を高分子材料中に分
散させること等の種々の試みが従来からなされている
が、必ずしも満足のゆく結果は得られていなかった。本
発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、従っ
て本発明の目的は、結晶状態で反転対称性を有さずに非
線形光学効果を示す有機非線形光学材料を提供すること
を目的とする。さらに、本発明の目的は、有機非線形光
学材料の分子の配列配向をラングミュア・ブロジェット
法(以下、LB法という)による単分子製膜技術で制御
することにより得られる、凝集のない透明で均質な薄膜
を有し、非線形光学効果が大きい、光−光変換素子等の
光学素子に有用な有機非線形光学薄膜素子を提供するこ
とを目的とする。
When a non-linear optical material is applied to an optical computer or an active element for optical communication, it is essential to make the material thinner. For this reason, various attempts have been made in the past, such as growing a nonlinear optical material into a plate-like crystal, or dispersing a low-molecular nonlinear material in a polymer material, but satisfactory results have not always been obtained. Did not. The present invention has been made in view of such a point, and accordingly, an object of the present invention is to provide an organic nonlinear optical material that exhibits a nonlinear optical effect without inversion symmetry in a crystalline state. I do. Further, an object of the present invention is to provide a transparent, homogeneous and non-aggregated liquid crystal obtained by controlling the molecular orientation of an organic nonlinear optical material by a single-molecule film-forming technique by the Langmuir-Blodgett method (hereinafter referred to as LB method). It is an object of the present invention to provide an organic nonlinear optical thin film element having an excellent thin film and a large nonlinear optical effect, and useful for an optical element such as a light-light conversion element.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、下記式1で示される5−アルキルアミ
ノ−2−ニトロ安息香酸からなる有機非線形光学材料と
したものである。また本発明は、下記式1で示される5
−アルキルアミノ−2−ニトロ安息香酸を含む薄膜を用
いたことを特徴とする有機非線形光学薄膜素子としたも
のである。なお、薄膜の形成には例えば、LB法が使用
可能である。
According to the present invention, there is provided an organic nonlinear optical material comprising a 5-alkylamino-2-nitrobenzoic acid represented by the following formula 1, in order to solve the above problems. Further, the present invention provides a compound represented by the following formula (1):
An organic nonlinear optical thin-film element, characterized in that a thin film containing -alkylamino-2-nitrobenzoic acid is used. The LB method can be used for forming the thin film, for example.

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】[0009]

【作用】以上のように、本発明は前記式1で示される5
−アルキルアミノ−2−ニトロ安息香酸からなる有機非
線形光学材料としたので、結晶状態で反転対称性を有さ
ずに非線形光学効果を示す。即ち、ベンゼン環に電子吸
引性の大きいニトロ基を持ち、そのオルト及びパラ位に
電子供与性の大きいカルボキシル基を持ち、更に反転対
称性がでないようにするために、長鎖アルキルを導入し
たものである。
As described above, according to the present invention, the 5
Since it is an organic nonlinear optical material composed of -alkylamino-2-nitrobenzoic acid, it exhibits a nonlinear optical effect without inversion symmetry in a crystalline state. That is, a nitro group with a large electron-withdrawing property on the benzene ring, a carboxyl group with a large electron-donating property at the ortho and para positions, and a long-chain alkyl introduced to prevent inversion symmetry. It is.

【0010】本発明の有機非線形光学薄膜素子は、分子
の非線形分極率が大きい5−アルキルアミノ−2−ニト
ロアニリンを含む薄膜であって、分子の配列配向を制御
した薄膜で構成されるため、後述する実験結果からも明
らかなように、これに入射された光の第二高調波に相当
する光を発するという顕著な非線形光学効果を示すよう
になる。
[0010] The organic nonlinear optical thin film element of the present invention is a thin film containing 5-alkylamino-2-nitroaniline having a large nonlinear polarizability of molecules, and is composed of a thin film in which the molecular orientation is controlled. As is clear from the experimental results described later, a remarkable nonlinear optical effect of emitting light corresponding to the second harmonic of the light incident thereon is exhibited.

【0011】[0011]

【実施例1】(1)有機非線形光学材料の合成 上述の一般式で示される化合物のうち、nが17である
5−ステアリルアミノ−2−ニトロ安息香酸(st−A
NBA)の合成方法の説明をする。しかしながら、以下
の合成例中で述べる使用薬品名、数値的条件、処理方法
等は単なる一例に過ぎないことは理解されたい。
Example 1 (1) Synthesis of Organic Nonlinear Optical Material Among the compounds represented by the above general formula, 5-stearylamino-2-nitrobenzoic acid (st-A) wherein n is 17
The method for synthesizing NBA) will be described. However, it should be understood that the names of chemicals used, numerical conditions, treatment methods, and the like described in the following synthesis examples are merely examples.

【0012】まず、5−アミノ−2−ニトロ安息香酸
4.6g(0.025mol)と臭化ステアリル8.3
g(0.025mol)と炭酸水素ナトリウム2.1g
をヘキサメチルリン酸トリアミド100mlに溶解し、
100℃で4時間反応させる。室温まで放冷した後、反
応混合物を1lの水に加え、生成した沈澱を瀘取し、水
洗後乾燥した。得られた粗成生物を、ヘキサンに懸濁し
て洗浄し、次に、エタノールより再結晶した。
First, 4.6 g (0.025 mol) of 5-amino-2-nitrobenzoic acid and 8.3 of stearyl bromide were used.
g (0.025 mol) and sodium hydrogen carbonate 2.1 g
Is dissolved in 100 ml of hexamethylphosphoric triamide,
React at 100 ° C for 4 hours. After allowing to cool to room temperature, the reaction mixture was added to 1 liter of water, and the formed precipitate was collected by filtration, washed with water and dried. The obtained crude product was washed by suspending in hexane, and then recrystallized from ethanol.

【0013】上述のように合成した有機化合物を元素分
析および赤外線吸収スペクトルによってそれぞれ同定し
た。元素分析の結果は、以下に示す通りであった。 C : 69.14% H : 9.59% N : 6.22% なお、計算値は、C:69.09、H:9.74、N:
6.44%である。
The organic compounds synthesized as described above were identified by elemental analysis and infrared absorption spectrum, respectively. The results of the elemental analysis were as shown below. C: 69.14% H: 9.59% N: 6.22% The calculated values are C: 69.09, H: 9.74, N:
6.44%.

【0014】赤外線吸収スペクトルは、四塩化炭素溶液
で測定したが、 図1に示すように波数2900cm-1
付近にメチレン基、波数3400cm-1付近にアミノ
基、波数1740cm-1付近にカルボキシル基、波数1
600,1520cm-1付近に芳香環の吸収がそれぞれ
認められた。また、この材料の紫外線吸収スペクトル
を、クロロホルム溶液として測定した。図2に示すよう
に、345nmにピークをもつスペクトルであった。以
上のデータからこの実施例によって製造された有機化合
物を次式2で示されるst−ANBAと同定した。
The infrared absorption spectrum was measured with a carbon tetrachloride solution. As shown in FIG. 1, the wave number was 2900 cm -1.
Methylene group near wave number 3400 cm -1-amino group near, carboxyl group in the vicinity of a wave number of 1740 cm -1, wave number 1
Aromatic ring absorption was observed at around 600 and 1520 cm -1 , respectively. The UV absorption spectrum of this material was measured as a chloroform solution. As shown in FIG. 2, the spectrum had a peak at 345 nm. From the above data, the organic compound produced according to this example was identified as st-ANBA represented by the following formula 2.

【0015】[0015]

【化4】 Embedded image

【0016】(2)有機非線形光学薄膜素子の製造 前記(1)のとおり合成したst−ANBAを用いてL
B法により単分子層を複数層積層した薄膜の製造方法の
一例を説明する。なお、LB法について概要を説明する
と次の通りである。同一分子内に親水基と疎水基とを持
つ分子を水面に浮かべ( 水面に浮かべることを以下、
「展開」という。また、分子が展開される水のことを以
下、「サブフェイズ水溶液」という。)、横方向から適
当な圧力を加えると、この分子は親水基が水面に接触し
て規則正しく配列し単分子膜を形成する。また、この単
分子膜中に固体基板(例えばガラス基板)を浸漬しこの
基板を引き上げるとこのガラス基板上にこの単分子膜が
付着する。続けてその基板を再び単分子膜の拡がってい
る同水面を横切るように浸漬すればさらにもう一層の単
分子膜が付着し、また引き上げればもう一層付着する。
このように浸漬、引き上げの操作を繰り返し行うことに
よって単分子累積膜が得られる。この方法は垂直浸漬法
と称されている。また、水面上の単分子膜平面に平行に
ガラス基板を近付け接触させ、これを繰り返すことによ
っても単分子累積膜が得られる。この方法は水平付着法
と称されている。
(2) Manufacture of Organic Nonlinear Optical Thin Film Element Using st-ANBA synthesized as described in (1) above, L
An example of a method for manufacturing a thin film in which a plurality of monomolecular layers are stacked by the method B will be described. The outline of the LB method is as follows. Floating a molecule having a hydrophilic group and a hydrophobic group in the same molecule on the surface of the water.
It is called "deployment." Further, the water in which the molecules are developed is hereinafter referred to as “subphase aqueous solution”. ), When an appropriate pressure is applied from the lateral direction, the hydrophilic groups of the molecules come into contact with the water surface and are regularly arranged to form a monomolecular film. When a solid substrate (eg, a glass substrate) is immersed in the monomolecular film and the substrate is lifted, the monomolecular film adheres to the glass substrate. Subsequently, when the substrate is immersed again across the same water surface where the monomolecular film is spread, further monomolecular film adheres, and when the substrate is pulled up, further monomolecular film adheres.
By repeating the immersion and lifting operations in this manner, a monomolecular cumulative film can be obtained. This method is called a vertical immersion method. Alternatively, a monomolecular cumulative film can be obtained by bringing a glass substrate close to and in contact with a plane of the monomolecular film on the water surface and repeating the contact. This method is called a horizontal deposition method.

【0017】この実施例では、まず展開膜の特性を評価
するために、表面圧−面積曲線を測定した。その測定条
件は、次に示すとおりとした。サブフェイズは、塩化カ
ドミウム〔CdCl2 〕をモル濃度で4×10-4、炭酸
水素カリウム〔KHCO3 〕を5×10-5含む水溶液と
し、水温を15℃にした。また試料は、st−ANBA
をクロロホルムに溶解したものとし、この試料をサブフ
ェイズに展開した。図3は、横軸に面積(Å2 /分
子)、縦軸に表面圧(dyn/cm)をそれぞれとって
示した表面圧−面積曲線である。
In this example, first, a surface pressure-area curve was measured to evaluate the characteristics of the developed film. The measurement conditions were as shown below. The subphase was an aqueous solution containing cadmium chloride [CdCl 2 ] at a molar concentration of 4 × 10 −4 and potassium hydrogen carbonate [KHCO 3 ] at 5 × 10 −5 , and the water temperature was set to 15 ° C. The sample was st-ANBA
Was dissolved in chloroform, and this sample was developed in a subphase. FIG. 3 is a surface pressure-area curve showing the area (軸2 / molecule) on the horizontal axis and the surface pressure (dyn / cm) on the vertical axis.

【0018】累積は表面圧を15dyn/cmに一定に
保つようにし、垂直浸漬法により石英ガラス基板上に累
積膜を形成して薄膜素子を作製した。石英ガラス基板を
用いたのは、紫外域の吸収スペクトルが測定できるよう
にするためであって、その必要がなければ他の種類のガ
ラス基板を用いてもよい。累積がうまく行なわれている
かどうかは、基板が水面を横切った面積と、その時減少
した水面上の展開膜の面積との比率(累積比と称す)で
評価できる。
In the accumulation, a surface pressure was kept constant at 15 dyn / cm, and a cumulative film was formed on a quartz glass substrate by a vertical immersion method to produce a thin film element. The reason why the quartz glass substrate is used is to enable measurement of an absorption spectrum in an ultraviolet region, and other types of glass substrates may be used if unnecessary. Successful accumulation can be evaluated by the ratio of the area of the substrate crossing the water surface to the area of the developed film on the water surface that has decreased at that time (referred to as the accumulation ratio).

【0019】この実施例では累積比は1で、累積がうま
く行われていることがわかった。さらに、得られたLB
膜は、凝集物も認められず透明な薄膜であった。図にこ
の実施例で得られた、石英ガラス基板上に30層累積し
た膜の紫外線吸収スペクトルを示し、吸収ピークは43
6nmにあった。 (3)薄膜素子の非線形光学特性の測定 次に上述のごとく作製した試料薄膜素子の非線形光学特
性を以下に説明する方法に従い確認した。ここでは非線
形光学効果として光第二高調波発生(SHG)に着目し
評価した。
In this example, the accumulation ratio was 1, indicating that the accumulation was performed well. Furthermore, the obtained LB
The film was a transparent thin film without any aggregation. The figure shows an ultraviolet absorption spectrum of a film obtained by accumulating 30 layers on the quartz glass substrate obtained in this example, and the absorption peak is 43%.
At 6 nm. (3) Measurement of Nonlinear Optical Characteristics of Thin Film Element Next, the nonlinear optical characteristics of the sample thin film element manufactured as described above were confirmed according to the method described below. Here, evaluation was performed by focusing on optical second harmonic generation (SHG) as the nonlinear optical effect.

【0020】光高調波発生を測定する装置には、この実
施例では次に示す装置を用いた。図5は、この測定装置
を概略的に示すブロック図である。なお、測定装置は他
の構成であっても良いことは明らかである。図5におい
て、1はレーザー光を発するレーザー光源を示す。ここ
ではレーザー光源は、Nd:YAGパルスレーザー(波
長1064nm、パルスエネルギ−10mJ)を用いて
いる。レーザー光源1は試料素子8の主面に対して垂直
にレーザー光が照射されるように配置されている。2は
試料8から発生した光を分光するための分光器であり、
試料8から発生する光を受けるためにレーザー光源1と
分光器2で試料8を空間を隔てて相対して挟むように配
置されている。そして分光器2はそのときの波長を示す
情報(波長情報)を記録できるように記録計6に接続さ
れている。3は分光器2で分光した光を電流に対応させ
る光電子倍増管、4は光電子倍増管3からの電流を増幅
するための電流増幅器、5は増幅された電流を平均化処
理するための積分器、6は積分器5で平均化された値を
記録する記録計をそれぞれ示す。また、7はレーザー光
源1と積分器5とを同期させるための同期回路を示す。
In this embodiment, the following device was used as a device for measuring optical harmonic generation. FIG. 5 is a block diagram schematically showing the measuring device. It is clear that the measuring device may have another configuration. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a laser light source that emits laser light. Here, a Nd: YAG pulse laser (wavelength: 1064 nm, pulse energy: 10 mJ) is used as a laser light source. The laser light source 1 is arranged so that the main surface of the sample element 8 is irradiated with laser light perpendicularly. 2 is a spectroscope for dispersing light generated from the sample 8,
In order to receive the light generated from the sample 8, the sample 8 is arranged so as to be opposed to the sample 8 by a laser light source 1 and the spectroscope 2 with a space therebetween. The spectroscope 2 is connected to the recorder 6 so that information indicating the wavelength at that time (wavelength information) can be recorded. Reference numeral 3 denotes a photomultiplier tube for making the light separated by the spectroscope 2 correspond to a current, 4 denotes a current amplifier for amplifying the current from the photomultiplier tube 3, and 5 denotes an integrator for averaging the amplified current. , 6 denote recorders for recording the values averaged by the integrator 5, respectively. Reference numeral 7 denotes a synchronization circuit for synchronizing the laser light source 1 and the integrator 5.

【0021】次に、発生した高調波を測定する方法を説
明する。試料素子8からの発生した光を分光器2で分光
し、その光を光電子増倍管3によって受光させる。この
分光器2は、分解能が可変できるものとしてあり、この
実施例の場合、ある分解能で波長300〜600nmに
わたって順次走査する。そして、その時の波長情報を分
光器2から記録計6にそのつど出力する。また、光電子
増倍管3で受光した光に対応する電流を対応させ、この
電流を電流増幅器4で増幅した後、レーザー発振に同期
させた積分器5で平均化処理し、記録計6で記録する。
このようにして発生した光のスペクトルを得る。
Next, a method of measuring the generated harmonic will be described. The light generated from the sample element 8 is split by the spectroscope 2 and the light is received by the photomultiplier 3. The spectroscope 2 has a variable resolution. In this embodiment, the spectroscope 2 sequentially scans at a certain resolution over a wavelength of 300 to 600 nm. Then, the wavelength information at that time is output from the spectroscope 2 to the recorder 6 each time. Further, a current corresponding to the light received by the photomultiplier tube 3 is made to correspond to the current, and this current is amplified by a current amplifier 4, averaged by an integrator 5 synchronized with laser oscillation, and recorded by a recorder 6. I do.
The spectrum of the light thus generated is obtained.

【0022】前記製造方法により作製した薄膜素子を、
この装置により測定したところ、図6に示すように53
2nmにピークを持つ強い光第二高調波が観測された。
また、図7は、p偏向入射で、素子面に対する入射角を
変えてSHG強度を測定したものであり、石英基板の表
裏面で発生する光高調波の干渉によるきれいなフリンジ
パターンが観測され、良質の薄膜が形成されていること
がわかった。
The thin-film element manufactured by the above-described manufacturing method is
When measured by this apparatus, as shown in FIG.
A strong optical second harmonic having a peak at 2 nm was observed.
FIG. 7 shows the results of measuring the SHG intensity by changing the incident angle with respect to the element surface at the time of p-polarization incidence. A clear fringe pattern due to interference of optical harmonics generated on the front and back surfaces of the quartz substrate was observed, and good quality was observed. It was found that a thin film was formed.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように、本発明の有機非線形光学
材料によれば結晶状態で反転対称性を有さずに非線形光
学効果を示すものであるから光信号処理用材料として、
さらに光コンピュータ素材として有用なものである。ま
た、本発明の有機非線形光学薄膜素子によれば、入射さ
れた光が、第二高調波に相当する光を発し顕著な非線形
光学効果を示し、さらに、p偏向入射で素子面に対する
入射角を変えてSHG強度を測定するときれいなフリン
ジパターンが得られるので、良質な薄膜が形成されてい
ることがわかる。従って、この薄膜素子は、例えば光導
波路中に組み込むこまれて作成されるであろう光−光変
換素子、光変調素子、光スイッチなどの素子に有用なも
のである。さらにこれらの素子を応用して作成されるで
あろう光コンピュータ用の基本素子としても有用なもの
である。
As described above, according to the organic nonlinear optical material of the present invention, since it exhibits a nonlinear optical effect without inversion symmetry in a crystalline state, it can be used as an optical signal processing material.
It is also useful as an optical computer material. Further, according to the organic nonlinear optical thin film element of the present invention, the incident light emits light corresponding to the second harmonic and exhibits a remarkable nonlinear optical effect. When the SHG intensity is measured in a different manner, a clear fringe pattern can be obtained, indicating that a good quality thin film is formed. Therefore, the thin film element is useful for an element such as a light-to-light conversion element, a light modulation element, and an optical switch which will be produced by being incorporated in an optical waveguide. Further, it is also useful as a basic element for an optical computer that will be created by applying these elements.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】st−ANBAの赤外線吸収スペクトルを示
す。
FIG. 1 shows an infrared absorption spectrum of st-ANBA.

【図2】st−ANBAのクロロホルム溶液の紫外線吸
収スペクトルを示す。
FIG. 2 shows an ultraviolet absorption spectrum of a chloroform solution of st-ANBA.

【図3】st−ANBAの表面圧−面積曲線を示す。FIG. 3 shows a surface pressure-area curve of st-ANBA.

【図4】st−ANBA薄膜の紫外線吸収スペクトルを
示す。
FIG. 4 shows an ultraviolet absorption spectrum of a st-ANBA thin film.

【図5】非線形光学効果の確認に用いた測定装置を示す
ブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a measuring device used for checking a nonlinear optical effect.

【図6】st−ANBA薄膜素子の光高調波スペクトル
を示す。
FIG. 6 shows an optical harmonic spectrum of a st-ANBA thin film element.

【図7】st−ANBA薄膜素子より発する第2高調波
のフリンジパターンを示す。
FIG. 7 shows a fringe pattern of a second harmonic emitted from the st-ANBA thin film element.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 稔 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 加藤 雅一 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/35 504 CA(STN) JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Minoru Saito 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Masakazu Kato 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo No. Oki Electric Industry Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G02F 1/35 504 CA (STN) JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 次の式1で示される5−アルキルアミノ
−2−ニトロ安息香酸からなる有機非線形光学材料。 【化1】
1. An organic nonlinear optical material comprising a 5-alkylamino-2-nitrobenzoic acid represented by the following formula 1. Embedded image
【請求項2】 次の式1で示される5−アルキルアミノ
−2−ニトロ安息香酸を含む薄膜を用いたことを特徴と
する有機非線形光学薄膜素子。 【化2】
2. An organic nonlinear optical thin film element comprising a thin film containing a 5-alkylamino-2-nitrobenzoic acid represented by the following formula 1. Embedded image
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