JPH05100263A - 有機非線形光学材料 - Google Patents
有機非線形光学材料Info
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- JPH05100263A JPH05100263A JP28950491A JP28950491A JPH05100263A JP H05100263 A JPH05100263 A JP H05100263A JP 28950491 A JP28950491 A JP 28950491A JP 28950491 A JP28950491 A JP 28950491A JP H05100263 A JPH05100263 A JP H05100263A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザーの波長変換素子用有機非線形
光学材料を提供する。 【構成】 【化１】 （式中、Ｒfはパーフルオロアルキル基、Ｒ1はアルコキ
シ基またはヒドロキシ基を表わし、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およ
びＲ5は水素原子、アセトアミド基、アルキル基、アル
コキシ基のうちのいずれかを表す。）で示されるトラン
誘導体であり、かつ、４１５ｎｍ以上の可視光領域に吸
収を有さないことを特徴とする有機非線形光学材料。 【効果】本発明の化合物は非線形光学効果を示すと同時
に可視光領域で透明である。本発明の化合物を用いた波
長変換素子を半導体レーザー光源と組み合わせて、短波
長半導体レーザー光源を実現できる。
光学材料を提供する。 【構成】 【化１】 （式中、Ｒfはパーフルオロアルキル基、Ｒ1はアルコキ
シ基またはヒドロキシ基を表わし、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4およ
びＲ5は水素原子、アセトアミド基、アルキル基、アル
コキシ基のうちのいずれかを表す。）で示されるトラン
誘導体であり、かつ、４１５ｎｍ以上の可視光領域に吸
収を有さないことを特徴とする有機非線形光学材料。 【効果】本発明の化合物は非線形光学効果を示すと同時
に可視光領域で透明である。本発明の化合物を用いた波
長変換素子を半導体レーザー光源と組み合わせて、短波
長半導体レーザー光源を実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機非線形光学材料に関
する。さらに詳しくは、レーザー光の波長変換、光通
信、光集積回路、光情報処理などの分野において有用
な、幅広い可視光領域で使用可能である有機非線形光学
材料に関する。
する。さらに詳しくは、レーザー光の波長変換、光通
信、光集積回路、光情報処理などの分野において有用
な、幅広い可視光領域で使用可能である有機非線形光学
材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】オプトエレクトロニクス分野の新素子と
して、非線形光学素子の実現をめざした材料探索が数多
くなされている。
して、非線形光学素子の実現をめざした材料探索が数多
くなされている。
【０００３】非線形光学材料は、無機材料と有機材料に
大別され、従来はKH2PO4やLiNbO3などの無機誘電体が用
いられている。しかしながら、これらの無機非線形光学
材料は、その光学的非線形性が十分ではなく、十分な非
線形光学効果を発現させるためには、強いレーザー光を
必要とする。
大別され、従来はKH2PO4やLiNbO3などの無機誘電体が用
いられている。しかしながら、これらの無機非線形光学
材料は、その光学的非線形性が十分ではなく、十分な非
線形光学効果を発現させるためには、強いレーザー光を
必要とする。
【０００４】一方、π電子共役系を有する一連の有機化
合物は、その分子自体の光学的非線形性の大きさと、高
速の応答性から、非線形光学材料として注目されている
（Nonlinear Optical Properties of Organic and Poly
meric Materials, ACS Symposium Series 233 (198
3)）。
合物は、その分子自体の光学的非線形性の大きさと、高
速の応答性から、非線形光学材料として注目されている
（Nonlinear Optical Properties of Organic and Poly
meric Materials, ACS Symposium Series 233 (198
3)）。
【０００５】非線形光学効果には、２次、３次、４次、
・・・・、ｎ次の効果があるが、このうち応用が期待さ
れているのは、２次および３次の非線形光学効果であ
る。有機化合物の結晶において２次の非線形光学効果を
発現させるためには、結晶に対称心があってはならな
い。
・・・・、ｎ次の効果があるが、このうち応用が期待さ
れているのは、２次および３次の非線形光学効果であ
る。有機化合物の結晶において２次の非線形光学効果を
発現させるためには、結晶に対称心があってはならな
い。
【０００６】結晶の対称心を除く方法としては、分子の
非対称位置への置換基の導入、キラリティーを有する化
合物の利用、包接化合物の利用、分子塩での対イオンの
選択、分子間水素結合の利用、双極子モーメントの制御
など様々な方法が提案されている。
非対称位置への置換基の導入、キラリティーを有する化
合物の利用、包接化合物の利用、分子塩での対イオンの
選択、分子間水素結合の利用、双極子モーメントの制御
など様々な方法が提案されている。
【０００７】例えば、非対称位置へ置換基を導入したｍ
―ニトロアニリンや２―メチル―４―ニトロアニリン
（以下、ＭＮＡと略す）などが知られており、このＭＮ
Ａを用いた光デバイスに関するものとして、米国特許第
4,199,698号、特開昭55―500,960号公報等がある。
―ニトロアニリンや２―メチル―４―ニトロアニリン
（以下、ＭＮＡと略す）などが知られており、このＭＮ
Ａを用いた光デバイスに関するものとして、米国特許第
4,199,698号、特開昭55―500,960号公報等がある。
【０００８】これらの有機化合物の多くは電子吸引性の
置換基としてニトロ基を持っており、これに起因する光
吸収を可視光領域に持っている。そのため、これらの有
機化合物においては、光学的非線形性はやや優れるもの
の、可視光領域、特に５００ｎｍ近くまで吸収を有す
る。
置換基としてニトロ基を持っており、これに起因する光
吸収を可視光領域に持っている。そのため、これらの有
機化合物においては、光学的非線形性はやや優れるもの
の、可視光領域、特に５００ｎｍ近くまで吸収を有す
る。
【０００９】また、スチルベン誘導体は大きなπ電子共
役系を有することからＭＮＡなどのようなベンゼン環を
π電子共役系とする化合物とくらべて、より大きな分子
あたりの光学的非線形性を示すことが知られており、結
晶においても大きな光学的非線形性を有する化合物が見
出されている。
役系を有することからＭＮＡなどのようなベンゼン環を
π電子共役系とする化合物とくらべて、より大きな分子
あたりの光学的非線形性を示すことが知られており、結
晶においても大きな光学的非線形性を有する化合物が見
出されている。
【００１０】大きな光学的非線形性を有する一方で、ス
チルベン誘導体は、ベンゼン環をπ電子共役系に有する
化合物とくらべて可視光領域のかなり長波長側まで吸収
を有する。
チルベン誘導体は、ベンゼン環をπ電子共役系に有する
化合物とくらべて可視光領域のかなり長波長側まで吸収
を有する。
【００１１】このスチルベン誘導体を用いた有機非線形
光学材料に関するものとして、特開平1―207,724号公
報、特開平1―173,017号公報等がある。
光学材料に関するものとして、特開平1―207,724号公
報、特開平1―173,017号公報等がある。
【００１２】一方、有機非線形光学材料の応用分野のひ
とつとして、GaAlAs系半導体レーザーの第二高調波発生
に用いられる波長変換素子がある。
とつとして、GaAlAs系半導体レーザーの第二高調波発生
に用いられる波長変換素子がある。
【００１３】GaAlAs系半導体レーザーの第二高調波を利
用することにより、従来のGaAlAs系半導体レーザーを利
用していた光ディスクの記録密度を４倍にすることがで
きる。
用することにより、従来のGaAlAs系半導体レーザーを利
用していた光ディスクの記録密度を４倍にすることがで
きる。
【００１４】この波長変換素子用の非線形光学材料に求
められる特性としては、大きな光学的非線形性を有し、
かつ、第二高調波の波長領域より長波長側の可視光領域
（415nm以上）で吸収を持たないことが必要条件となっ
ている。
められる特性としては、大きな光学的非線形性を有し、
かつ、第二高調波の波長領域より長波長側の可視光領域
（415nm以上）で吸収を持たないことが必要条件となっ
ている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大き
な光学的非線形性を示し、かつ、可視光の短波長領域で
も使用可能な有機非線形光学材料を提供することであ
る。
な光学的非線形性を示し、かつ、可視光の短波長領域で
も使用可能な有機非線形光学材料を提供することであ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、電子吸引性の置換基として可視光領域に光吸
収を持たないパーフルオロアルキル基を有し、かつ大き
な光学的非線形性を持たせるためπ共役系の大きなトラ
ン（ジフェニルアセチレン）骨格を有することを特徴と
する。
するため、電子吸引性の置換基として可視光領域に光吸
収を持たないパーフルオロアルキル基を有し、かつ大き
な光学的非線形性を持たせるためπ共役系の大きなトラ
ン（ジフェニルアセチレン）骨格を有することを特徴と
する。
【００１７】すなわち、下記の一般式
【００１８】
【化２】 （式中、Ｒfはパーフルオロアルキル基、Ｒ1はアルコキ
シ基またはヒドロキシ基を表し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およ
びＲ５は水素原子、アセトアミド基、アルキル基、アル
コキシ基のうちのいずれかを表す。）で示されるトラン
誘導体である。
シ基またはヒドロキシ基を表し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およ
びＲ５は水素原子、アセトアミド基、アルキル基、アル
コキシ基のうちのいずれかを表す。）で示されるトラン
誘導体である。
【００１９】前記のように、ｐ―ニトロアニリン、ＭＮ
Ａ、ｍ―ニトロアニリンなどのニトロアニリン系の化合
物は、その分子内の電荷移動（ＣＴ）効果により分子レ
ベルで大きな光学的非線形性を示す一方で可視部に光吸
収を有している。
Ａ、ｍ―ニトロアニリンなどのニトロアニリン系の化合
物は、その分子内の電荷移動（ＣＴ）効果により分子レ
ベルで大きな光学的非線形性を示す一方で可視部に光吸
収を有している。
【００２０】この原因は、ニトロ基に起因する吸収が可
視光領域近傍にあり、さらに、電荷移動効果による深色
効果により光吸収がさらに長波長側に移動するためであ
る。すなわち、可視光領域に吸収のない化合物を得るた
めには電子吸引性の置換基として、発色団であるニトロ
基以外の基を選択することが一つの方法として考えられ
る。
視光領域近傍にあり、さらに、電荷移動効果による深色
効果により光吸収がさらに長波長側に移動するためであ
る。すなわち、可視光領域に吸収のない化合物を得るた
めには電子吸引性の置換基として、発色団であるニトロ
基以外の基を選択することが一つの方法として考えられ
る。
【００２１】また、ベンゼン環にかえてπ電子共役系が
大きなトラン骨格を用いることにより非線形光学特性を
大きくすることができるが、その一方で光吸収の深色効
果はさらに大きい。すなわち、光吸収特性と非線形光学
特性のバランスをとるためにはトラン骨格に対し、適当
な電子吸引性の置換基を選択することが必要である。
本発明の場合、比較的強い電子吸引性を有し、かつ、可
視光領域に吸収を持たないトリフルオロメチル基などの
ようなパーフルオロアルキル基を電子吸引性の置換基と
して有するトラン誘導体を選択することによりそれを達
成している。
大きなトラン骨格を用いることにより非線形光学特性を
大きくすることができるが、その一方で光吸収の深色効
果はさらに大きい。すなわち、光吸収特性と非線形光学
特性のバランスをとるためにはトラン骨格に対し、適当
な電子吸引性の置換基を選択することが必要である。
本発明の場合、比較的強い電子吸引性を有し、かつ、可
視光領域に吸収を持たないトリフルオロメチル基などの
ようなパーフルオロアルキル基を電子吸引性の置換基と
して有するトラン誘導体を選択することによりそれを達
成している。
【００２２】前記、Ｒf で示されるパーフルオロアルキ
ル基としては、好ましくは炭素数１〜５のパーフルオロ
アルキル基であり、トリフルオロメチル基、ペンタフル
オロエチル基、ヘプタフルオロ―ｎ―プロピル基、ヘプ
タフルオロ―ｉ―プロピル基、ノナフルオロ―ｎ―ブチ
ル基、ノナフルオロ―ｉ―ブチル基、ノナフルオロ―ｔ
―ブチル基などが挙げられる。より好ましくは、トリフ
ルオロメチル基である。
ル基としては、好ましくは炭素数１〜５のパーフルオロ
アルキル基であり、トリフルオロメチル基、ペンタフル
オロエチル基、ヘプタフルオロ―ｎ―プロピル基、ヘプ
タフルオロ―ｉ―プロピル基、ノナフルオロ―ｎ―ブチ
ル基、ノナフルオロ―ｉ―ブチル基、ノナフルオロ―ｔ
―ブチル基などが挙げられる。より好ましくは、トリフ
ルオロメチル基である。
【００２３】前記、Ｒ1 はアルコキシ基またはヒドロキ
シ基であり、好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基で
あり、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、ｎ―プロポキシ基、ｉ―プロポキシ基、ｎ―ブトキ
シ基などが挙げられる。
シ基であり、好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基で
あり、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、ｎ―プロポキシ基、ｉ―プロポキシ基、ｎ―ブトキ
シ基などが挙げられる。
【００２４】また、前記Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5で示される
置換基は水素原子、アセトアミド基、アルキル基、アル
コキシ基のうちのいずれかであり、好ましくは水素原
子、アセトアミド基、炭素数１〜５のアルキル基または
炭素数１〜５のアルコキシ基であり、アルキル基として
はメチル基、エチル基、ｎ―プロピル基、ｉ―プロピル
基、ｎ―ブチル基などが挙げられ、アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ―プロポキシ基、ｉ―
プロポキシ基、ｎ―ブトキシ基などが挙げられる。
置換基は水素原子、アセトアミド基、アルキル基、アル
コキシ基のうちのいずれかであり、好ましくは水素原
子、アセトアミド基、炭素数１〜５のアルキル基または
炭素数１〜５のアルコキシ基であり、アルキル基として
はメチル基、エチル基、ｎ―プロピル基、ｉ―プロピル
基、ｎ―ブチル基などが挙げられ、アルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ―プロポキシ基、ｉ―
プロポキシ基、ｎ―ブトキシ基などが挙げられる。
【００２５】また、結晶構造の対称性を大きくくずすた
めには、Ｒ2〜Ｒ5のうちの少なくとも一つが水素原子以
外の置換基であることが好ましい。
めには、Ｒ2〜Ｒ5のうちの少なくとも一つが水素原子以
外の置換基であることが好ましい。
【００２６】以下に、本発明における化合物の具体例を
示す。 ［化合物例］
示す。 ［化合物例］
【００２７】
【化３】
【００２８】
【化４】
【００２９】
【化５】
【００３０】
【化６】
【００３１】
【化７】
【００３２】
【化８】
【００３３】
【化９】
【００３４】
【化１０】
【００３５】
【化１１】
【００３６】
【化１２】
【００３７】
【化１３】
【００３８】
【化１４】
【００３９】
【化１５】
【００４０】
【化１６】 これらのトラン誘導体は、以下に示す反応などで合成す
ることができる。
ることができる。
【００４１】
【化１７】 置換ヨウ化ベンゼン（１）と置換エチニルベンゼン
（２）との脱ヨウ化水素反応、置換ベンジルホスホン酸
ジエチル（３）と臭素を反応させ置換ブロモベンジルホ
スホン酸ジエチル（４）を合成し、さらに置換ベンズア
ルデヒド（５）との反応、置換トランススチルベン誘導
体（６）を臭素と反応させ２臭化物（７）を得、その後
脱臭化水素する反応などにより各種のトラン誘導体
（８）を得ることができる。
（２）との脱ヨウ化水素反応、置換ベンジルホスホン酸
ジエチル（３）と臭素を反応させ置換ブロモベンジルホ
スホン酸ジエチル（４）を合成し、さらに置換ベンズア
ルデヒド（５）との反応、置換トランススチルベン誘導
体（６）を臭素と反応させ２臭化物（７）を得、その後
脱臭化水素する反応などにより各種のトラン誘導体
（８）を得ることができる。
【００４２】
【実施例１】 ［４―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラン（化
合物１）の合成］ １） ［４―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラ
ンススチルベンの合成］攪拌器と還流冷却器を取り付け
た１００ｍｌの３ッ口フラスコにα，α，α，トリフル
オロ―４―トルイル酢酸１０．２ｇ（５０ｍｍｏｌ）、
４―ヒドロキシベンズアルデヒド６．１ｇ（５０ｍｍｏ
ｌ）、ピペリジン（３０ｍｌ）を入れて、内温１０７℃
で８時間攪拌しつつ加熱還流を行った。
合物１）の合成］ １） ［４―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラ
ンススチルベンの合成］攪拌器と還流冷却器を取り付け
た１００ｍｌの３ッ口フラスコにα，α，α，トリフル
オロ―４―トルイル酢酸１０．２ｇ（５０ｍｍｏｌ）、
４―ヒドロキシベンズアルデヒド６．１ｇ（５０ｍｍｏ
ｌ）、ピペリジン（３０ｍｌ）を入れて、内温１０７℃
で８時間攪拌しつつ加熱還流を行った。
【００４３】反応終了後、ピペリジンを留去し残渣を２
００ｍｌのクロロホルムで溶かし３％ＨＣｌ ２００ｍ
ｌで２回洗浄後クロロホルムを濃縮。のち、クロロホル
ムを展開溶媒としたカラムクロマトにより白黄色固体を
得る。
００ｍｌのクロロホルムで溶かし３％ＨＣｌ ２００ｍ
ｌで２回洗浄後クロロホルムを濃縮。のち、クロロホル
ムを展開溶媒としたカラムクロマトにより白黄色固体を
得る。
【００４４】粗精製物をアセトニトリルにより再結晶す
ることで、２．１１ｇ（収率１６％）の淡黄白色板状結
晶を得た。
ることで、２．１１ｇ（収率１６％）の淡黄白色板状結
晶を得た。
【００４５】攪拌器と還流冷却器、滴下ロートを取り付
けた１００ｍｌの４ッ口フラスコに上記の４―ヒドロキ
シ―４’―トリフルオロメチルスチルベン２．１１ｇ
（８ｍｍｏｌ）をメタノールに溶解し投入。常温で攪拌
を続けながらジメチル硫酸０．６０ｇ（４．８ｍｍｏ
ｌ）を添加。
けた１００ｍｌの４ッ口フラスコに上記の４―ヒドロキ
シ―４’―トリフルオロメチルスチルベン２．１１ｇ
（８ｍｍｏｌ）をメタノールに溶解し投入。常温で攪拌
を続けながらジメチル硫酸０．６０ｇ（４．８ｍｍｏ
ｌ）を添加。
【００４６】氷水でフラスコ外部を水冷、かつ撹拌しな
がら、３５％水酸化ナトリウム０．９１ｇ（８ｍｍｏ
ｌ）を１５〜３０分かけて滴下後２時間軽く煮沸。
がら、３５％水酸化ナトリウム０．９１ｇ（８ｍｍｏ
ｌ）を１５〜３０分かけて滴下後２時間軽く煮沸。
【００４７】反応後冷ましてから水を加え撹拌し、濾過
後、濾物をメタノールで洗浄（このとき結晶の黄色が脱
色する。）。さらにメタノールで再結晶を行うことで白
色板状結晶を０．８７ｇ（収率４０％）得た。 ２） ［２臭化物の合成］
後、濾物をメタノールで洗浄（このとき結晶の黄色が脱
色する。）。さらにメタノールで再結晶を行うことで白
色板状結晶を０．８７ｇ（収率４０％）得た。 ２） ［２臭化物の合成］
【００４８】
【化１８】 攪拌器と還流冷却器、滴下ロートを取り付けた１００ｍ
ｌの４ッ口フラスコに、４―メトキシ―４’―トリフル
オロメチルスチルベン１．５ｇ（５．４ｍｍｏｌ）を３
０〜４０ｍｌのクロロホルムに溶解させ投入。
ｌの４ッ口フラスコに、４―メトキシ―４’―トリフル
オロメチルスチルベン１．５ｇ（５．４ｍｍｏｌ）を３
０〜４０ｍｌのクロロホルムに溶解させ投入。
【００４９】攪拌しながら、外部を氷水で冷却し、滴下
ロートに臭素１．１５ｇ（７．２ｍｍｏｌ）を入れた。
そしてゆっくり滴下を始め、滴下し終わった頃には結晶
が析出するので常温で１時間ほど攪拌を続け、析出物を
濾過した。析出物は５０〜６０℃で乾燥。このようにし
て、粗生成物を２．２６ｇ（収率８６．９％）得た。 ３） ［化合物１の合成］
ロートに臭素１．１５ｇ（７．２ｍｍｏｌ）を入れた。
そしてゆっくり滴下を始め、滴下し終わった頃には結晶
が析出するので常温で１時間ほど攪拌を続け、析出物を
濾過した。析出物は５０〜６０℃で乾燥。このようにし
て、粗生成物を２．２６ｇ（収率８６．９％）得た。 ３） ［化合物１の合成］
【００５０】
【化１９】 攪拌器と還流冷却器を取り付けた１００ｍｌの３ッ口フ
ラスコに上記２臭化物１．２６ｇ（２．６ｍｍｏｌ）、
２０％エタノールカリ６．３ｇ（２２．５ｍｍｏｌ）を
仕込み、２４時間加熱還流を行った（バス温９０〜１０
０℃）。
ラスコに上記２臭化物１．２６ｇ（２．６ｍｍｏｌ）、
２０％エタノールカリ６．３ｇ（２２．５ｍｍｏｌ）を
仕込み、２４時間加熱還流を行った（バス温９０〜１０
０℃）。
【００５１】２４時間後、常温まで冷まし氷水で反応物
を冷却し、析出した結晶を濾過した。
を冷却し、析出した結晶を濾過した。
【００５２】５０℃前後で乾燥、黄色固体を０．５ｇ
（収率７０％）得た。さらにメタノールで再結晶して淡
黄色粒状結晶０．３〜０．４ｇ得た。
（収率７０％）得た。さらにメタノールで再結晶して淡
黄色粒状結晶０．３〜０．４ｇ得た。
【００５３】同定は重アセトン中での1ＨＮＭＲ（図
１）及び13ＣＮＭＲ（図２）、ＩＲ（図３）により行
い、４―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラン
（化合物１）であることを確認した。
１）及び13ＣＮＭＲ（図２）、ＩＲ（図３）により行
い、４―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラン
（化合物１）であることを確認した。
【００５４】
［分子レベルの２次の非線形光学特性および光吸収特性
の評価］実施例で得られた化合物の２次の非線形光学特
性を調べるために、ＬｅｖｉｎｅらのＥＦＩＳＨ法
（Ｂ．Ｆ．Ｌｅｎｉｎｅ ｅｔ ａｌ， Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，５０，２５４３（１９７９））に準じ
て２次の非線形超分極率βを測定した。
の評価］実施例で得られた化合物の２次の非線形光学特
性を調べるために、ＬｅｖｉｎｅらのＥＦＩＳＨ法
（Ｂ．Ｆ．Ｌｅｎｉｎｅ ｅｔ ａｌ， Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，５０，２５４３（１９７９））に準じ
て２次の非線形超分極率βを測定した。
【００５５】サンプルを１，４―ジオキサンに溶解しＮ
ｄ：ＹＡＧレーザーの基本波（波長１０６４ｎｍ）を用
い、電場を印加しつつ発生する第二高調波（５３２ｎ
ｍ）の観察を行ない、ニトロベンゼンを基準サンプルと
して分子レベルでの２次の非線形性の大きさの目安とな
る２次の非線形感受率βを求めた。
ｄ：ＹＡＧレーザーの基本波（波長１０６４ｎｍ）を用
い、電場を印加しつつ発生する第二高調波（５３２ｎ
ｍ）の観察を行ない、ニトロベンゼンを基準サンプルと
して分子レベルでの２次の非線形性の大きさの目安とな
る２次の非線形感受率βを求めた。
【００５６】また、エタノールを溶媒に用い１０-4ｍｏ
ｌ／ｌの溶液とし、紫外・可視分光光度計で吸収スペク
トルを測定しその可視光透過特性を調べた。ここで、λ
ｍａｘとは最も長波長側の光吸収の極大波長のことであ
る。λｃｕｔ−ｏｆｆ（カットオフ波長）とは短波長側
の吸収端（透過率９５％の波長）のことである。第１表
に測定結果をまとめた。
ｌ／ｌの溶液とし、紫外・可視分光光度計で吸収スペク
トルを測定しその可視光透過特性を調べた。ここで、λ
ｍａｘとは最も長波長側の光吸収の極大波長のことであ
る。λｃｕｔ−ｏｆｆ（カットオフ波長）とは短波長側
の吸収端（透過率９５％の波長）のことである。第１表
に測定結果をまとめた。
【００５７】［結晶の２次の非線形光学特性の評価］Ku
rtz らの提案した粉末法（S.K.Kurtz, T.T.Perry, J. A
ppl. Phys., 39, 3798 (1968) ）に準じて第二高調波の
観察を行なうことにより光学的非線形性の有無を調べ
た。
rtz らの提案した粉末法（S.K.Kurtz, T.T.Perry, J. A
ppl. Phys., 39, 3798 (1968) ）に準じて第二高調波の
観察を行なうことにより光学的非線形性の有無を調べ
た。
【００５８】実施例の化合物を平均粒径100μｍに調製
し、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの基本波（波長1064nm）を照
射することにより発生する第二高調波（波長532nm）を
観察した。その結果、第二高調波の緑色の光が確認され
た。
し、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーの基本波（波長1064nm）を照
射することにより発生する第二高調波（波長532nm）を
観察した。その結果、第二高調波の緑色の光が確認され
た。
【００５９】
【比較例】比較例として、代表的な有機非線形光学材料
である２―メチル―４―ニトロアニリンの２次の非線形
感受率βと可視光透過性を実施例１と同様の方法で測定
した。実施例１と合わせて結果を第１表に示す。
である２―メチル―４―ニトロアニリンの２次の非線形
感受率βと可視光透過性を実施例１と同様の方法で測定
した。実施例１と合わせて結果を第１表に示す。
【００６０】これらの結果より明らかなように本発明の
化合物は従来の化合物にくらべて可視光領域の短波長領
域まで透明で、かつ、大きな光学的非線形性を示すこと
がわかる。
化合物は従来の化合物にくらべて可視光領域の短波長領
域まで透明で、かつ、大きな光学的非線形性を示すこと
がわかる。
【００６１】本発明の化合物は結晶の形で用いるほかに
も、高分子媒体との複合化、高分子側鎖への導入などの
形で用いることができる。
も、高分子媒体との複合化、高分子側鎖への導入などの
形で用いることができる。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の化合物によ
れば、従来の材料よりも可視光領域の短波長側まで透明
であることを利用して、波長変換、各種の情報処理の分
野において、短波長の光源と組み合わせて使用が可能と
なる。また、特にGaAlAs系半導体レーザーなど短波長光
源の高調波発生などに応用可能である。
れば、従来の材料よりも可視光領域の短波長側まで透明
であることを利用して、波長変換、各種の情報処理の分
野において、短波長の光源と組み合わせて使用が可能と
なる。また、特にGaAlAs系半導体レーザーなど短波長光
源の高調波発生などに応用可能である。
【図１】本発明にかかる非線形光学材料の一例である４
―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラン（化合物
１）の重アセトン中での1ＨＮＭＲスペクトルを示す図
である。
―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラン（化合物
１）の重アセトン中での1ＨＮＭＲスペクトルを示す図
である。
【図２】本発明にかかる非線形光学材料の一例である４
―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラン（化合物
１）の重アセトン中での13ＣＮＭＲスペクトルを示す図
である。
―メトキシ―４’―トリフルオロメチルトラン（化合物
１）の重アセトン中での13ＣＮＭＲスペクトルを示す図
である。
【図３】同化合物のＩＲスペクトルを示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成３年１１月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】
【化１９】 攪拌器と還流冷却器を取り付けた１００ｍｌの３ッ口フ
ラスコ中でＫＯＨ １．２６ｇ（２２．５ｍｍｏｌ）と
エタノール５．０４ｇより作製したカリウムエトキシド
のエタノール溶液に上記２臭化物１．２６ｇ（２．６ｍ
ｍｏｌ）を仕込み、２４時間加熱還流を行った（バス温
度９０〜１００℃）。
ラスコ中でＫＯＨ １．２６ｇ（２２．５ｍｍｏｌ）と
エタノール５．０４ｇより作製したカリウムエトキシド
のエタノール溶液に上記２臭化物１．２６ｇ（２．６ｍ
ｍｏｌ）を仕込み、２４時間加熱還流を行った（バス温
度９０〜１００℃）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 靖 川崎市中原区井田1618番地 新日本製鐵株 式会社先端技術研究所内 (72)発明者 西山 竜夫 秋田市茨島３丁目１番６号 株式会社トー ケムプロダクツ内 (72)発明者 竹園 智美 秋田市茨島３丁目１番６号 株式会社トー ケムプロダクツ内
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式 【化１】 （式中、Ｒfはパーフルオロアルキル基、Ｒ1はアルコキ
シ基またはヒドロキシ基を表し、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4および
Ｒ5は水素原子、アセトアミド基、アルキル基、アルコ
キシ基のうちのいずれかを表す。）で示されるトラン誘
導体であり、かつ、415nm以上の可視光領域に吸収を有
さないことを特徴とする有機非線形光学材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28950491A JPH05100263A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 有機非線形光学材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28950491A JPH05100263A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 有機非線形光学材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05100263A true JPH05100263A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17744129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28950491A Withdrawn JPH05100263A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 有機非線形光学材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05100263A (ja) |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP28950491A patent/JPH05100263A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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