JPH041731A - 光波長変換素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は有機非線形光学材料を用いた光波長変換素子、
特に詳細にはこの有機非線形光学材料の昇華や変成を防
止できるようにした光波長変換素子に関するものである
。

（従来の技術） 従来より、非線形光学材料を利用して、レーザー光を第
２高調波等に波長変換（短波長化）する試みが種々なさ
れている。このようにして波長変換を行なう光波長変換
素子として具体的には、例えば「光エレクトロニクスの
基礎ＪＡ、ＹＡＲｒＶ著、多田邦雄、神谷武志訳（丸善
株式会社）のｐ２００〜２０４に示されるようなバルク
結晶型のものがよく知られている。

また、いわゆるファイバー型の光波長変換素子も提案さ
れている。この光波長変換素子は、クラッド内に非線形
光学材料からなるコアが充てんされた光ファイバーであ
り、応用物理学会懇話会微小光学研究グループ機関誌Ｖ
ＯＬ、　　３．　Ｎ１２．　　ｐ２８〜３２にはその一
例が示されている。このファイバー型の光波長変換素子
は、基本波と波長変換波との間の位相整合をとることも
容易であるので、最近ではこのファイバー型光波長変換
素子についての研究が盛んになされている。

また、例えば本出願人による特開昭６３−１５２３３号
、同６３−１５２３４号公報に示されるように、クラッ
ド部となる２枚の基板の間に非線形光学材料からなる２
次元光導波路を形成した２次元光導波路型の光波長変換
素子も知られている。

さらには、ガラス基板内に非線形光学材料からなる３次
元光導波路が埋め込まれてなり、ガラス基板中に波長変
換波を出射する３次元光導波路型の光波長変換素子も知
られている。これらの先導波路型光波長変換素子も、上
述のような特長を有している。

また、特願昭６３−７２７５２号明細書において、和周
波および差周波も同様に、ファイバー型波長変換素子に
よって発生することが詳細に記されている。導波路型光
波長変換素子における和差周波発生についても特願昭６
３−７２７５３号明細書において詳細に記されている。

さらに３次の非線形性を利用した第３高調波発生も十分
に可能である。

なお以上列挙した光導波路型（ファイバー型のものも含
むものとする）の光波長変換素子は、主に導波部が非線
形光学材料から形成されたものであるが、クラッド部の
みを、あるいは導波部とクラッド部の双方を非線形光学
材料から形成してもよい。すなわち導波部を進行する導
波光の一部はエバネッセント波としてクラッド部に浸み
出すので、クラッド部が非線形光学材料から形成されて
いれば、このエバネッセント波が波長変換されうる。

ところで、近時、これらバルク結晶型、ファイバー型、
先導波路型の光波長変換素子において、非線形光学材料
として単結晶の有機非線形光学材料を用いる提案が種々
なされている。この有機非線形光学材料は、無機材料に
比べて非線形光学定数が極めて大きいので、この有機非
線形光学材料を用いれば高い波長変換効率を得ることが
可能となるのである。この有機非線形光学材料としては
、例えば特開昭６０−２５０３３４号公報およびＮｏｎ
ｔｉｎｅｒ　０ｐｔｉｃａｌ　　Ｐ　ｒｏｐｅｒｔｉｅ
ｓ　ｏｆ　　Ｏｒｇａｎｉｃ　ａｎｄ　　Ｐｏ１ｙｉｅ
ｒｌｃ　　Ｍａｔｅｒ１ａｌｓ″”ＡＣ８ＳＹＭＰＯ８
ＩＵＭ　　５ＥＲＩＥＳ　　２２３．ＤａｖｉｄＪ、　
　Ｗｌｌｌｌａｓｓ　　編　（Ａｍｅｒｉｃａｎ　　Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ　　５ｏｃｉｅｔｙ、　　１９８３年刊
）、「有機非線形光学材料」加藤政雄、中西へ部監修（
シー・エム・シー社。

１９８５年刊）等に示されるＭＮＡ　（２−メチル−４
−ニトロアニリン）、ｍＮＡ（メタニトロアニリン）　
、ＰＯＭ　（３−メチル−４−二トロピリジン−１−オ
キサイド）、尿素、さらには特開昭６２−２１０４３２
号公報に示される３、５−ジメチル−１−（４−ニトロ
フェニル）ピラゾール（以下、ＤＭＮＰと称する）、３
．５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）　−１，
２，４−トリアゾール、２−エチル−１−（４−ニトロ
フェニル）イミダゾール、１−（４−ニトロフェニル）
ビロール、２−ジメチルアミノ１−５−ニトロアセトア
ニリド、５−ニトロ−２−ピロリジノアセトアニリド、
３−メチル−４−ニトロピリジン−Ｎ−オキシド等が挙
げられる。

例えばＭＮＡは、無機非線形光学材料であるＬｉＮｂＯ
３に比べると２０００倍程度高い波長変換効率を有する
ので、この有機非線形光学材料を用いて光波長変換素子
を形成すれば、−膜内な小型かつ低コストの半導体レー
ザーからの赤外レーザー光を基本波として第２高調波を
発生させることにより、青領域の短波長レーザー光を得
ることも可能となる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の有機非線形光学材料によって導波部や
クラッド部を構成して得られたファイバー型あるいは先
導波路型の光波長変換素子にあっては、従来、波長変換
効率および基本波の入射結合効率が時間経過にともなっ
て著しく悪化する、という問題が認められていた。すな
わち、光波長変換素子を構成する有機非線形光学材料は
、その端面において周囲の空気等の雰囲気と接するので
、この部分から昇華して単結晶部分が短くなり、あるい
は変成して単結晶でなくなってしまって上述の問題を招
くのである。これと同様の問題は、有機非線形光学材料
を用いて形成したバルク結晶型の光波長変換素子におい
ても認められる。

そこで例えば本出願人による特願昭６２−３０９１４５
号明細書に示されるように、光波長変換素子を構成する
有機非線形光学材料の表面部分に、該表面部分と周囲雰
囲気とを遮断する遮断層を設けることが提案されている
。

このような遮断層は一般に、その材料の溶液を有機非線
形光学材料の表面部分に塗布し、次いで該材料を乾燥、
固化させることによって形成される。この遮断層の材料
としては、例えばゼラチン、カゼイン、コラーゲン等の
蛋白質、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース等のセルロース化合物、寒天、アルギン酸
ソーダ、でんぷん誘導体等の糖誘導体、ポリビニルアル
コール、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン、ポリアクリル酸
共重合体、ポリアクリルアミド、またはこれらの誘導体
および部分加水分解物等の合成水溶性高分子化合物、ま
たはアクリル樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ
素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン
、不飽和ポリエステル、フェノール、ポリアミド、アル
キド樹脂等の樹脂等が用いられる。

しかし、このような樹脂により遮断層を形成した光波長
変換素子においては、遮断層が剥離しやすいという問題
が認められている。

そこで本発明は、この遮断層の剥離を防止できる波長変
換素子を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明による光波長変換素子は、先に述べたような有機
非線形光学材料を用いたファイバー型あるいは先導波路
型、さらにはバルク結晶型の光波長変換素子において、 有機非線形光学材料の表面部分に前述の遮断層を形成し
、 そしてこの遮断層を、樹脂と、それよりもやわらかく該
樹脂中に分散された樹脂粒子とから形成したことを特徴
とするものである。

（作　　用） 本発明者等の研究によると、樹脂からなる遮断層の剥離
は、１つは、該遮断層と、それが接着されている部分（
つまりファイバー型や光導波路型の光波長変換素子にあ
っては主にクラッド部分であり、バルク結晶型の光波長
変換素子にあっては有機非線形光学材料そのもの）との
熱膨張率の差に主に起因することが判った。つまりこの
熱膨張率の差が大きいと、光波長変換素子が温度変化を
受けた際、遮断層の接着界面には、界面方向に大きな応
力が作用するのである。

さらに、遮断層作成のため、壁面に溶液にて塗布形成し
た樹脂を乾燥固化する際に応力が発生し、それが接着界
面に作用し、遮断層の剥離が起こることも有ることが判
った。

このような原因による遮断層の剥離を防止する上では、
遮断層材料としてやわらかいものを利用すれば効果的で
あるが、そのような材料は有機非線形光学材料に対する
遮断性が良くないので、本来求められる機能を良好に発
揮し得ないものとなってしまう。

それに対して上記構成の本発明の光波長変換素子におい
ては、遮断層が、そこに分散されている樹脂粒子の作用
でやわらかくなり、温度変化または乾燥固化時に発生す
る応力による遮断層の剥離が起こり難くなる。

また遮断層の有機非線形光学材料に対する遮断性は、上
記樹脂粒子を含ませることにより多少は低下するものの
、有機非線形光学材料に対する遮断性が高い樹脂により
、本質的に良好に保たれる。

なお上記の樹脂粒子としては、遮断層における基本波あ
るいは波長変換波の散乱を防止するために、それが分散
される樹脂と屈折率が近いものを用いるのが望ましい。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明の一実施例による光波長変換素子１０
を示すものであり、また第２図はこの光波長変換素子Ｉ
Ｏの使用時の状態を示している。この光波長変換素子１
０は、クラッド１２の中心の中空部分内に、非線形光学
材料からなるコア１１が充てんされた光ファイバーであ
る。上記非線形光学材料としては、前述したように波長
変換効率が高い有機非線形光学材料が用いられる。そし
てコア１１の端面を含む素子端面１０ｇ、　１０ｂ上に
は、それぞれ遮断層１３ａ、　１３ｂが形成されている
。

ここで、本実施例ではコア１１を前述のＤＭＮＰ。

クラッド１２を５ＦＩＯガラス、遮断層ｔａａ、１３ｂ
を水溶性高分子化合物の１つである透明なゼラチン中に
、透明なポリエチルアクリレートラテックス粒子が分散
されたものから形成する。以下、この光波長変換素子１
０の作成方法を説明する。

まずクラッド１２となる中空のガラスファイバー１２°
が用意される。このガラスファイバー１２°は一例とし
て、外径が１ｍｍ程度で、中空部の径が１μｍ程度のも
のである。そして第３図に示すように、炉内等において
ＤＭＮＰＩＩｏを融液状態に保ち、この融液内にガラス
ファイバー１２゛　の一端部を浸入させる。すると毛細
管現象により、融液状態のＤＭＮＰＩＩ’がガラスファ
イバー１２°の中空部内に進入する。なお該融液の温度
は、ＤＭＮＰＩＩｏの分解を防止するため、その融点（
１０２℃）よりも僅かに高い温度とする。その後ガラス
ファイバー１２′を急冷させると、中空部に進入してい
たＤＭＮＰＩＩｏが多結晶化する。

なお、さらにこの光ファイバー１２゛　を、ＤＭＮＰ　
１１’　の融点より高い温度（例えば１０２．５℃）に
保たれた炉内から、該融点より低い温度に保たれた炉外
に徐々に引き出すことにより、溶融状態のＤＭＮＰＩＩ
ｏを炉外への引出し部分から単結晶化させる。それによ
り、極めて長い単結晶状態で結晶方位も一定に揃ったコ
ア１１が形成され、光波長変換素子ｌＯを十分に長くす
ることができる。周知のようにこの種の光波長変換素子
の波長変換効率は素子の長さに比例するので、光波長変
換素子は長いほど実用的価値が高くなる。

以上述べたようにしてコア１１が充てんされた後、適宜
両端が切断されたガラスファイバー１２°の両端面には
、前述の遮断層１３ａ、　Ｌ３ｂが形成される。

以下、この遮断層１８ａ、　１３ｂの形成について説明
する。

まずゼラチンの１０重量％水溶液中に、ポリエチルアク
リレートラテックス粒子を分散させたものを、コア１１
が充てんされた上記ガラスファイバー１２°の両端面に
、デイツプコート法、スピンコード法等により塗布する
。このときのゼラチン水溶液の塗布膜厚は乾燥時の膜厚
で、０．０１〜５μｍ程度とする。

ここで用いるゼラチンとしては、石灰処理ゼラチン、酸
処理ゼラチン、酵素処理ゼラチン、およびゼラチン誘導
体、変成ゼラチン等いずれのも″のでもよい。

一方ポリエチルアクリレートラテツクス粒子は、後に乾
燥した際のゼラチンよりは十分にやわらかいものである
。このポリエチルアクリレートラテックス粒子としては
、粒径が例えば５０〜５００人程度のものを用いる。そ
してゼラチンに対するポリエチルアクリレートラテック
ス粒子の重量比は、ゼラチン１に対して０．５程度とす
る。

なお上記ゼラチン水溶液中に、コア材料と同じＤＭＮＰ
を飽和状態まで溶解させておくと、このゼラチン水溶液
の塗布時にコア１１が若干溶けてしまうことを防止でき
る。またこうして予め遮断層１３ａＳ１３ｂ中にＤＭＮ
Ｐを混ぜておくと、コア１１を構成するＤＭＮＰが後で
自然経時によって拡散して遮断層１３ａ、　１３ｂ中に
溶は込むことも防止できる。

次に遮断層１３ａＳ１３ｂを乾燥、固化させると、第１
図図示のような光波長変換素子１ｏが得られる。

この光波長変換素子１０は、第２図図示のようにして使
用される。すなわち、基本波発生手段としての半導体レ
ーザー（発振波長：　　８９０ｎｍ）　１６から射出さ
れた発散ビームであるレーザー光（基本波）　１５はコ
リメーターレンズ１７によって平行ビームとされ、さら
に対物レンズ１８によって集光され、コア１１の端面上
においてそれと同径（本例では２μｍ）の小さなスポッ
トに収束する。それにより該レーザー光１５が光波長変
換素子１０内に入射する。

この基本波１５は、コア１１を構成するＤＭＮＰにより
、波長が１／２すなわち４４５ｎｍの第２高調波１５′
　に変換される。この第２高調波１５′　はクラッド１
２中に放射し、その外表面と周囲媒質（通常は空気）と
の界面の間で全反射を繰り返して素子１０内を端面側に
進行する。位相整合は、基本波１５のコア部での導波モ
ードと、第２高調波１５゛　のクラッド部への放射モー
ドとの間で取られる（いわゆるチェレンコフ放射の場合
）。

光波長変換素子１０の出射端面１０ｂからは、上記第２
高調波１５′　を含むビーム１５”が出射する。この出
射ビーム１５”は図示しないフィルターに通され、第２
高調波１５°のみが取り出されて利用される。

ここで一方の遮断層１３ａの構造を、模式的に第４図に
示す。図示のように遮断層１３ａは、比較的堅くかつコ
アの有機非線形光学材料に対する遮断性が高いゼラチン
３０中に、コアの有機非線形光学材料に対する遮断性は
低いがやわかいポリエチルアクリレートラテックス粒子
３１が分散されてなる。

なおこの構造は、他方の遮断層１３ｂも同様である。

このようにコア１１と空気等の周囲雰囲気とは、本質的
に、コアの有機非線形光学材料に対する遮断性が高いゼ
ラチン３０によって遮断されている。したかって、有機
材料であるＤＭＮＰからなるコア１１が空気等の雰囲気
に直接接しないから、このコア１１の昇華および変成が
確実に防止される。

そしてこれらの遮断層１３ａ、１３ｂ中には、やわらか
いポリエチルアクリレートラテックス粒子３Ｉが分散さ
れているから、該遮断層１３ａ、　１３ｂは、ゼラチン
のみからなる場合よりも、やわらがいものとなっている
。

クラッド１２を構成する５ＦＩＯガラスと、遮断層１３
ａ、１３ｂを構成するゼラチンとは、互いに熱膨張率が
異なる。しかし、以上述べたようにして遮断層１３ａ、
１３ｂがやわらかいため、光波長変換素子■０が温度変
化を受けて、クラッド１２が膨張、収縮する際、それと
一体的に遮断層１３ａ、　１３ｂも膨張、収縮可能とな
る。また、作成の時、乾燥、固化において、接着界面に
発生する応力も遮断層かやわらかいため低減される。故
に、遮断層１３ａ１１３ｂがクラッド■２から剥離しに
くくなる。

上記の構成とされた遮断層１．３ａ、１３ｂは、膜厚１
μｍの場合において、波長８９０ｎｍの基本波１５に対
して透過率９５％以上で、十分に透明である。

そしてこの遮断層１３ａ、１３ｂを設けた光波長変換素
子１０における基本波１５の入射結合効率を、ゼラチン
のみからなる遮断層を有する光波長変換素子のそれと比
較したが、両者の間に差は認められなかった。

本発明に好適に用いられるポリマーラテックスは平均粒
径が５０〜５００人の水不溶性ポリマーの水分散物で、
好ましい使用量はバインダーとして用いられているゼラ
チン１．ｆｌに対して乾燥重量比で０．０１〜１．０　
、特に好ましくは０．１〜１．０　テある。

本発明に用いられるポリマーラテックスの好ましい例と
しては、下記一般式（Ｐ−１）〜（Ｐ−Ｘ■）で示され
るモノマーを繰返し単位として有するものが挙げられる
。

＼ Ｒフ ＣＨ２ ＣＨ２ 簡ＣＨ 奢 ０−Ｒ３ ＣＨ２−ＣＨ −Ｒ９ ／ ＣＨ，−Ｃ ＼ Ｒ１う （Ｐ−ＩＶ） （Ｐ−Ｖ） （Ｐ−ＶＩ） （Ｐ−■） （Ｐ　−ＸＩＶ） （Ｐ　−ＸＶ） ／ ＣＨ２−Ｃ ＼ ＣＲ１□ Ｉ （Ｐ ■） （Ｐ−ＸＩ） ／ ＣＨ２謔Ｃ ／ （Ｐ−Ｘ■） （Ｐ−Ｘ■） 式中Ｒ１は水素原子、カルボキシル基又はその塩を表わ
し、 Ｒ２は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲ
ン原子、シアノ基を表わし、 Ｒ３は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリー
レン基、置換アリーレン基を表わし、Ｒ４，Ｒ５は同じ
でもまた異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、
置換アルキル基、カルボキシル基又はその塩、−ＣＯＯ
Ｒ，基（Ｒ，は上記と同義）、ハロゲン原子、水酸基又
はその塩、シアノ基、カルバモイル基を表わし、 ｍは０，１．２を表わし、 ｎは０，１．２を表わし、 Ｒ６，Ｒ，は同じでもまた異なっていてもよく、水素原
子、アルキル基、置換アルキル基、フェニル基、置換フ
ェニル基を表わし、 Ｒ８はアルキル基、置換アルキル基、フェニル基、置換
フェニル基を表わし、 Ｒ９はアルキル基又は置換アルキル基を表わし、Ｒ１゜
、Ｒ，、、Ｒ，□２　Ｒ１，は同じでも異なっていても
よく、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲ
ン原子、シアノ基を表わし、Ｒ１４は水素原子、アルキ
ル基、ハロゲン原子を表わし、 Ｒ１，はアルケニル基を表わし、 Ｒ１６は水素原子、アルキル基、置換アルキル基を表わ
し、 Ｒ１７はアルキル基又は置換アルキル基を表わし、Ｒ１
８は水素原子、アルキル基、アルケニル基を表わし、 Ｒ，９，Ｒ２ｏは同じでも異なっていてもよく水素原子
、アルキル基を表わし、 Ｒ２１はアルキレン基、置換アルキレン基、＋ＣＨ２＋
１−Ｏ−＋−＋ＣＨ２＋Ｆ−Ｏ＋−ｇ＋ＣＨ２升　（ｘ
。

ｙ、ｗ、ｖはそれぞれＯ又は１を表わす）を表わし、 Ｌｌは−ＣＯＯ−、フェニレン基 ／ −ＣＯＮ−（Ｒ６は上記と同義）を表わし、ｑは０又は
１を表わし、 ｑ−０のときＲ２、−Ｎでピリジン環を形成してもよく
、 Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４はそれぞれ同じでもまた異なっ
ていてもよくアルキル基、置換アルキル基を表わし、Ｒ
２５ｅはアニオンを表わし、 Ｒ２６は水素原子、アルキル基、置換アルキル基を表わ
し、 Ｌ、、Ｒ２は同じでもまた異なっていてもよく／ −ＣＯＯ−−ＣＯＮ−（Ｒ６は上記と同義）−ｏ−−ｓ
−−ｏｏｃ−、−ｃｏ−、フェニレン基を表わし、 ｒは０又は１を表わし、　　　Ｒ６ ／ Ｌ、は−ＣＯＯ−、−ＣＯＮ−（Ｒ６は上記と同義）、
−０ＯＣ−を表わし、 Ｒ２□は水素原子、アルキル基、置換アルキル基を表わ
し、 ｔは３又は４を表わし、 Ｃ２８は炭素原子、−ＣＨ−５又はヘテロ環を表／ は上記と同義）、−ＣＯＮ−（Ｒ’は上記と同義）を表
わし、 Ｌ、は−Ｃｏ−Ｒ１７（Ｒ１７は上記と同義）、ＣＯＯ
Ｒ＋ｖ　（Ｒ１ｔハ上記と同義）、シアノ基、／ −ＣＯＮ−（Ｒ６は上記と同義）、 Ｓ　Ｏ２Ｒ１７（Ｒ１７は上記と同義）を表わし、Ｒ２
，は水素原子、　ＣＯＲ１７（Ｒ１７は上記と同義）を
表わし、 ／ と同義）、　　−ＮＨＣＮＨ−、−Ｎ−Ｃ−（Ｒ６は１
１］（ 上記と同義）を表わし、 Ｒ７は酸素原子又は窒素原子を表わし、Ｒ１゜はアルキ
レン基又はトリアゾール環を表わし、 Ａはハロゲン原子、アミノ基を表わすが、Ｒ３０がトリ
アゾール環の場合はＡは複数個のハロゲン原子を表わし
てもよい。

Ｒ３，、Ｒ，２は同じでも異なっていてもよく水素原子
、アルキル基、置換アルキル基、水酸基およびその塩、
アミノ基、カルボキシル基およびその塩、シアノ基を表
わし、 ＺはＮと結合して炭素数３から１３の複素環の形成構成
要素を表わす。

一般式（Ｐ−１）で示されるモノマーの具体例としては
、例えば第５図に示すものが挙げられる。

一般式（Ｐ　−ＩＩ）で示されるモノマーの具体例とし
ては、第６図に示すものが挙げられる。

一般式（Ｐ−ｍ）で表わされる七ツマ−の具体例として
は、第７図に示すものが挙げられる。

一般式（Ｐ−ＩＶ）で表わされるモノマーの具体例とし
ては下記のものが挙げられる。

一般式（ｐ−ｖ）の具体例としては次のものが挙げられ
る。

Ｍ−５７ＣＨ２−ＣＨ−ＯＣＨ。

Ｍ　−５８ＣＨ２＝ＣＨＯＣ４Ｈ３（ｎ）一般式（Ｐ−
ＶＩ）の具体例としては次のものが挙げられる。

ＣＨ２−ＣＨ−５ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ３Ｍ−６０
ＣＨ２−ＣＨＳ　　ＣＨ２５ＣＨ３一般式（Ｐ−■）の
具体例としては次のものが挙げられる。

Ｍ−６１ＣＨ２−ＣＨＣＮ ＣＩ ／ Ｍ−８２ＣＨ２纏Ｃ ＼ ＣＩ Ｍ−Ｂ３　　ＣＩ　ＣＨ２■ＣＣｌＩ２一般式（Ｐ−■
）の具体例としては次のものが挙げられる。

Ｍ−８４ＣＨ２−ＣＨＣＨ−ＣＨ２ Ｈ３ ＣＨ２ ＝　ＣＨＣＨＣＨ−ＣＨＣＨ−ＣＨ２ （Ｐ−ＩＸ）の具体例としては次のものが挙げられる。

Ｍ　−８７ＣＨ２−ＣＨＣＯＣＨ３ Ｈ３ ／ Ｍ−８８ＣＨ２−Ｃ ＼ Ｃ０Ｃ２Ｈ６ （Ｐ−Ｘ）の具体例としては次のものが挙げられる。

ＣＩ（。

／ Ｍ−８９ＣＨ２−Ｃ ＼ Ｃ−Ｐ−Ｃ−ＯＣＨｉ　） ＣＨ。

＼ （Ｐ−ＸＩ）の具体例としては次のものが挙げられる。

（Ｐ Ｘｎ） の具体例としては次のものが挙げ ＣＨ。

られる。

／ 　Ｈ３ ＣＨ 　Ｈ　３ ＣＨ３ ＣＨ３ 　Ｈｉ （Ｐ Ｘｍ） の具体例としては次のものが挙げ られる。

（Ｐ−ＸＩＶ） の具体例としては次のものが挙げ られる。

Ｎ ／ ＣＨ２ 一〇 ＼ ／ ＣＨ２ ＼ ＣＩ（２ 皺ＣＨ ＼ ＣＨ３ ／ ＣＨ２ 一〇 ＼ ＣＯＣＨ２ ０ＯＣ２ Ｈ２ ＣＨ３ ／ ＣＨ２ 閣ＣＨ Ｃ００ＣＨｚＣＨＪＨＣＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｃｊ（
Ｐ−ＸＶ） の具体例としては次のものが挙げ られる。

ＣＨ。

／ ＣＨ２ Ｃ ＼ （Ｐ Ｘ■） の具体例としては次のものが挙げ られる。

Ｈ３ ／ ＣＨ２ 一〇 ＼ ０ＯＣＨ２ ＣＨ２ ＣＨ２ （Ｐ−ＸＶＩ） の具体例としては次のものが挙げ られる。

（ｐ−ｘ■） の具体例としては次のものが挙げ られる。

Ｍ　−ｔｏ。

ＣＨ２−ＣＨ Ｍ　−１０１ ＣＨ２−ＣＨ Ｍ　−１０２ ＣＨ２−ＣＨ 次にポリマーラテックスの具体的な例を、第８図に示す
。

さらに、ポリマーラテックスに関しては、米国特許第３
，９８８，８７７号、同３，５１６，８３０号、同３．
５３３．７９３号、Ｒ，Ｄ、１５６４９、同３，６３５
．７１３号、同３．３９７．９８８号、同３．ｆｉ４７
，４５９号、同３，６０７．２９０号、同３，５１２．
９８５号、同３，５３６，４９１号、同３，７６９，０
２０号、同３，７６４，３２７号、同２，３７６．００
５号、同２．７６８，０８０号、同２，７７２，１６６
号、同２，８０８．３８８号、同２，８３５，５８２号
、同２，８５２．３８８号、同２，８５３，４５７号、
同２．８６５，７５３号、英国特許節１，３５８．８８
５号、同１，１８６，６９９号、米国特許第３，５９２
．６５５号、同３．４１１．９１１号、同３，４１１．
９１２号、同３，４５９，７９０号、同３，４８８．７
０８号、同３，７００，４５８号、同３，９３９．１３
０号、同３，５５４．９８７号、同３，５０７，８６１
号、同３．５０８，９２５号、英国特許節１．３１６．
５４１号、同１．３３６，０［ｉ１号、英国特許節１，
４９１．７０１号、英国特許節１．４９８，６９７号、
Ｒ，Ｄ、　１４７３９、米国特許第３，８２０．７５１
号、Ｒ，Ｄ、　１５８３８、米国特許第３．６３５，７
１５号、英国特許節１，４０１，７６８号、米国特許第
３．９８７．９６８号、同３，１４２，５６８号、同３
．２５２．８０１号、同３，６２５．１３８９号、同３
，６３２．３４２号、同２．ｌＮ１７，３８０号、英国
特許節１，８２３，５２２号、米国特許第２，７２１，
８０１号、同２，８７５，０５４号、同３，０２１，２
１４号、Ｒ，０，１１９０Ｂ、米国特許第３．７９３．
０２９号、Ｒ，Ｄ、　１５２３５、Ｒ，Ｄ、　１６２５
０の記載等を参考にすることができる。

実施例においては、ゼラチンにポリマーラテ・ンクスを
分散したものを用いているが、遮断層材料としては、カ
ゼイン、コラーゲン等の蛋白質、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース化
合物、寒天、アルギン酸ソーダ、でんぷん誘導体等の糖
誘導体、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルピロ
リドン、ポリアクリル酸共重合体、ポリアクリルアミド
、またはこれらの誘導体および部分加水分解物等の合成
水溶性高分子化合物、またはアクリル樹脂、シリコン樹
脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノ
ール、ポリアミド、アルキド樹脂等の樹脂等の樹脂に、
それよりやわらかい樹脂を分散したものでも良い。

なお、やわらかさの評価は、ロックウェルのかたさ試験
法（ＡＳＴＭ　　Ｄ７８５−５１のＢ法）等によって行
なうことができる。

また、本発明においては、特に有機非線形光学材料の表
面部分のみならず、前記実施例におけるように波長変換
波が出射するクラッド部の端面にまで遮断層を形成して
もよい。そのようにすればクラッド部が保護されるし、
特に該遮断層をクラッド部よりも低屈折率の材料で形成
した場合は、波長変換波のクラッド部端面における反射
か減少して、その出射効率か向上する。

また勿論ながら本発明は、有機非線形光学材料としてＤ
ＭＮＰを用いる場合のみならず、先に述べたようなその
他の有機非線形光学材料を用いて光波長変換素子を作成
する場合においても同様に適用され得るものである。

また、上記の実施例の光波長変換素子１０は、基本波１
５のコア部での導波モードと、第２高調波１５゜のクラ
ッド部への放射モードとの間で位相整合がとられるもの
であるが、本発明は、基本波と第２高調波をともにコア
部あるいは光導波路中において導波させ、両者の導波モ
ード間で位相整合をとるタイプの素子に対しても適用可
能である。

さらに、以上説明した実施例は、第２高調波を発生する
ファイバー型の光波長変換素子に適用されたものである
が、本発明は、第２高調波以外の例えば第３高調波、和
周波、差周波等を発生させる光波長変換素子に対しても
、また前述した先導波路型やバルク結晶型の光波長変換
素子に対しても適用可能である。

さらに本発明の光波長変換素子は、有機非線形光学材料
の昇華、変成をさらに確実に防止するため、例えば本出
願人による特願昭６３−２３０５９５号明細書に示され
るように、不活性媒体が充填された密閉容器内に収容し
て使用してもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り、本発明の光波長変換素子にお
いては、有機非線形光学材料の表面部分に、有機非線形
光学材料に対する遮断性の高い樹脂からなる遮断層を設
けたことにより、有機非線形光学材料の昇華あるいは変
成が確実に防止される。したがって、有機非線形光学材
料の波長変換効率が低下することを防止でき、また遮断
層を設けた端面を基本波入射端面とする場合は、基本波
の入射結合効率も高く維持できるようになる。

その上本発明においては、上記の遮断層を構成する樹脂
中にそれよりやわらかい樹脂粒子を分散させたことによ
り、この遮断層はよりやわらかくなっている。したがっ
てこの遮断層は、温度変化または、形成する時の乾燥固
化において、接着界面に応力がかかりにくくなり、該接
着部分からの剥離が確実に防止され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による光波長変換素子を示
す斜視図、 第２図は、上記光波長変換素子の使用形態の一例を示す
概略側面図、 第３図は、上記光波長変換素子の作成方法を説明する概
略図、 第４図は、上記光波長変換素子の遮断層部分を示す概略
図、 第５．６．７および８図は、本発明に用いられる樹脂粒
子材料の例を示す表である。 ｌＯ・・・光波長変換素子　　１０ａ、　１０ｂ・・・
素子端面１１・・・コ　ア　　　　　　１２・・・クラ
ッド１３ａ、　１３ｂ・・・遮断層　　１５・・・基　
本　波１５′　・・・第２高調波　　　３０・・・ゼラ
チン３１・・・ポリエチルアクリレートラテ・ソクス粒
子第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 有機非線形光学材料からなる部分を有し、該材料に入射
   した基本波を波長変換する光波長変換素子において、 前記有機非線形光学材料の表面部分に、この表面部分と
   その周囲の雰囲気とを遮断する遮断層が設けられ、 この遮断層が、樹脂と、それよりもやわらかく該樹脂中
   に分散された樹脂粒子とから形成されていることを特徴
   とする光波長変換素子。