JPH05210130A - 有機非線形光学材料及び非線形光学素子 - Google Patents
有機非線形光学材料及び非線形光学素子Info
- Publication number
- JPH05210130A JPH05210130A JP5343791A JP5343791A JPH05210130A JP H05210130 A JPH05210130 A JP H05210130A JP 5343791 A JP5343791 A JP 5343791A JP 5343791 A JP5343791 A JP 5343791A JP H05210130 A JPH05210130 A JP H05210130A
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- nonlinear optical
- optical
- nonlinear
- organic
- optical material
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】芳香族スルホンアミン、芳香族スルホンアミ
ド、及びこれらの誘導体から成る化合物群から任意に選
ばれる少なくとも１種の化合物を含有する有機非線形光
学材料を構成する。また、この非線形光学材料を用いて
非線形光学素子を構成する。 【効果】光情報処理、光通信、オプトエレクトロニクス
その他の各種の分野において有用な、非線形光学特性が
十分で、大きな２次、３次の非線形性を有し、かつ応答
の速い新規な有機非線形材料、及びこれを用いた非線形
光学素子が得られる。
ド、及びこれらの誘導体から成る化合物群から任意に選
ばれる少なくとも１種の化合物を含有する有機非線形光
学材料を構成する。また、この非線形光学材料を用いて
非線形光学素子を構成する。 【効果】光情報処理、光通信、オプトエレクトロニクス
その他の各種の分野において有用な、非線形光学特性が
十分で、大きな２次、３次の非線形性を有し、かつ応答
の速い新規な有機非線形材料、及びこれを用いた非線形
光学素子が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機非線形光学材料及び
非線形光学素子に関する。特に、本発明は、光情報処
理、光通信、オプトエレクトロニクスその他の各種の分
野において有用な、大きな２次、３次の非線形性を有
し、かつ応答の速い有機非線形材料、及びこれを用いた
非線形光学素子を提供するものである。
非線形光学素子に関する。特に、本発明は、光情報処
理、光通信、オプトエレクトロニクスその他の各種の分
野において有用な、大きな２次、３次の非線形性を有
し、かつ応答の速い有機非線形材料、及びこれを用いた
非線形光学素子を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、非線形光学材料及びこれを用いた
非線形光学素子が注目されている。
非線形光学素子が注目されている。
【０００３】非線形光学材料は、各種分野でその応用が
探究されているが、その一つの応用として、例えば、光
通信の末端までの適用ということが考えられる。即ち、
次世代の通信として光通信が注目されているものの、現
在は未だ交換局間のみが光ファイバー等による光伝送と
なっているにすぎず、交換や加入者端末まではまだ光で
はなく電気信号による伝送となっている。光通信は、干
渉が少なく、高密度の伝送が可能であってその有利性は
高いが、このような光通信を末端まで普及させるために
は、光交換、光変調、光増幅などの機能が必要となって
くる。このためには、光をさまざまな形で加工しうる非
線形光学効果（光カー効果、第２次高調波発生など）を
利用した光機能素子が必要である。このような観点から
も、非線形光学材料や、これを用いた非線形光学素子が
注目される。
探究されているが、その一つの応用として、例えば、光
通信の末端までの適用ということが考えられる。即ち、
次世代の通信として光通信が注目されているものの、現
在は未だ交換局間のみが光ファイバー等による光伝送と
なっているにすぎず、交換や加入者端末まではまだ光で
はなく電気信号による伝送となっている。光通信は、干
渉が少なく、高密度の伝送が可能であってその有利性は
高いが、このような光通信を末端まで普及させるために
は、光交換、光変調、光増幅などの機能が必要となって
くる。このためには、光をさまざまな形で加工しうる非
線形光学効果（光カー効果、第２次高調波発生など）を
利用した光機能素子が必要である。このような観点から
も、非線形光学材料や、これを用いた非線形光学素子が
注目される。
【０００４】一般に非線形光学材料は、レーザー光等の
強電界下などにおいて、２次以上の非線形応答を示す。
現象的には周波数変換とか、スイッチングとか、発振と
いった電気信号と類似の現象をもたらす。非線形光学材
料には無機材料のものと有機材料のものとがあり、従
来、無機非線形光学材料としては、例えばＫＨ2 ＰＯ4
やＬｉＮｂＯ3 などが知られている。しかし無機非線形
光学材料は、その光学的非線形性が十分とは言えず、か
つ極めて大きな単結晶を作る必要があり、更に、応答速
度が満足すべきレベルには達していないという問題があ
る。
強電界下などにおいて、２次以上の非線形応答を示す。
現象的には周波数変換とか、スイッチングとか、発振と
いった電気信号と類似の現象をもたらす。非線形光学材
料には無機材料のものと有機材料のものとがあり、従
来、無機非線形光学材料としては、例えばＫＨ2 ＰＯ4
やＬｉＮｂＯ3 などが知られている。しかし無機非線形
光学材料は、その光学的非線形性が十分とは言えず、か
つ極めて大きな単結晶を作る必要があり、更に、応答速
度が満足すべきレベルには達していないという問題があ
る。
【０００５】よって最近は特に、有機物質の中でＳＨＧ
（第２次高調波発生）、ＴＨＧ（第３次高調波発生）等
の活性を示す材料が注目されている。それは、有機物質
は、無機材料と比べて、高い非線形感受率を有し、かつ
応答が速いという特徴があるからである。有機非線形光
学材料としては、Ｎ−メチルニトロアニリンや、メタニ
トロアニリンなどが知られている。更に、第５１回（１
９９０年秋季）応用物理学会予稿集の１００９頁の２６
ａ〜ＺＤ−４には、メタンジアミン誘導体について、そ
の非線形光学特性が発表され、注目されている。そのほ
か有機非線形光学材料については、特開昭６２−５６９
３９、同６２−１５６６２８、同６２−１６０４２７に
記載がある。
（第２次高調波発生）、ＴＨＧ（第３次高調波発生）等
の活性を示す材料が注目されている。それは、有機物質
は、無機材料と比べて、高い非線形感受率を有し、かつ
応答が速いという特徴があるからである。有機非線形光
学材料としては、Ｎ−メチルニトロアニリンや、メタニ
トロアニリンなどが知られている。更に、第５１回（１
９９０年秋季）応用物理学会予稿集の１００９頁の２６
ａ〜ＺＤ−４には、メタンジアミン誘導体について、そ
の非線形光学特性が発表され、注目されている。そのほ
か有機非線形光学材料については、特開昭６２−５６９
３９、同６２−１５６６２８、同６２−１６０４２７に
記載がある。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、非線形光学特性が十分で、か
つ応答が速い、新規な有機非線形光学材料を提供せんと
するものであり、また、このような有機非線形光学材料
を用いた有効な非線形光学素子を提供せんとするもので
ある。
つ応答が速い、新規な有機非線形光学材料を提供せんと
するものであり、また、このような有機非線形光学材料
を用いた有効な非線形光学素子を提供せんとするもので
ある。
【０００７】
【発明の構成】本発明の有機非線形光学材料は、芳香族
スルホンアミン、芳香族スルホンアミド、及びこれらの
誘導体から成る化合物群から任意に選ばれる少なくとも
１種の化合物を含有するものである。
スルホンアミン、芳香族スルホンアミド、及びこれらの
誘導体から成る化合物群から任意に選ばれる少なくとも
１種の化合物を含有するものである。
【０００８】本発明の非線形光学素子は、芳香族スルホ
ンアミン、芳香族スルホンアミド、及びこれらの誘導体
から成る化合物群から任意に選ばれる少なくとも１種の
化合物を非線形光学材料として用いたものである。
ンアミン、芳香族スルホンアミド、及びこれらの誘導体
から成る化合物群から任意に選ばれる少なくとも１種の
化合物を非線形光学材料として用いたものである。
【０００９】本発明において、非線形光学特性を示す芳
香族スルホンアミン、芳香族スルホンアミド、及びこれ
らの誘導体である化合物は、下記骨格を有する化学構造
をもつ。
香族スルホンアミン、芳香族スルホンアミド、及びこれ
らの誘導体である化合物は、下記骨格を有する化学構造
をもつ。
【化１】
【００１０】本発明者は、従来は非線形光学材料として
は注目されていなかったスルホンアミン、スルホンアミ
ド系化合物に注目し、これを用いた非線形光学材料を研
究したところ、すぐれた非線形光学特性を示すことを見
い出し、本発明に至ったものである。
は注目されていなかったスルホンアミン、スルホンアミ
ド系化合物に注目し、これを用いた非線形光学材料を研
究したところ、すぐれた非線形光学特性を示すことを見
い出し、本発明に至ったものである。
【００１１】本発明に好ましく用いることができる化合
物は、代表的には次の一般式（１）、または一般式
（２）−１、（２）−２で表されるものである。
物は、代表的には次の一般式（１）、または一般式
（２）−１、（２）−２で表されるものである。
【化２】
【化３】
【００１２】Ｒ1 ，Ｒ2 ：一般式（１）におけると同
義。但しＲ1 ，Ｒ2 は、分子内で同一でなくともよい。
（合成は同一の方が容易である）。 Ｒ′，Ｒ″：アリール基、アルキル基、水素の中から選
ばれた基。Ｒ′とＲ″とが一体となって、環を形成して
もよい。
義。但しＲ1 ，Ｒ2 は、分子内で同一でなくともよい。
（合成は同一の方が容易である）。 Ｒ′，Ｒ″：アリール基、アルキル基、水素の中から選
ばれた基。Ｒ′とＲ″とが一体となって、環を形成して
もよい。
【００１３】次に、本発明の非線形光学素子は、上述し
たような化合物を非線形光学材料として用いることによ
り、構成できる。本発明の非線形光学素子は、各種の分
野に適用できる。例えば、代表的には、レーザー発振装
置等に用いる光波長変換素子や光シャッター等として使
用できることは勿論、広くレーザー検出器やレーザー光
源などに用いることができる。更に、光演算素子、光双
安定性素子、光導波回路などの各種素子として、光通
信、光情報処理、信号処理などの分野で利用できる。ま
た、高速光スイッチング素子、光論理ゲート、光トラン
ジスター等の電子回路と同様の機能を果たす素子として
用いることができる。
たような化合物を非線形光学材料として用いることによ
り、構成できる。本発明の非線形光学素子は、各種の分
野に適用できる。例えば、代表的には、レーザー発振装
置等に用いる光波長変換素子や光シャッター等として使
用できることは勿論、広くレーザー検出器やレーザー光
源などに用いることができる。更に、光演算素子、光双
安定性素子、光導波回路などの各種素子として、光通
信、光情報処理、信号処理などの分野で利用できる。ま
た、高速光スイッチング素子、光論理ゲート、光トラン
ジスター等の電子回路と同様の機能を果たす素子として
用いることができる。
【００１４】
【作用】本発明の有機非線形光学材料は、新規な非線形
光学材料であり、かつ、十分な非線形光学特定を有し、
更に、応答が速いものである。また、本発明の非線形光
学素子は、十分な非線形光学特性に基づく良好な作動を
示し、かつ、応答が速いものである。
光学材料であり、かつ、十分な非線形光学特定を有し、
更に、応答が速いものである。また、本発明の非線形光
学素子は、十分な非線形光学特性に基づく良好な作動を
示し、かつ、応答が速いものである。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。但し
当然のことではあるが、本発明は以下の実施例により限
定されるものではない。
当然のことではあるが、本発明は以下の実施例により限
定されるものではない。
【００１６】実施例１ この実施例においては、次に示す各種の芳香族スルホン
アミン系、あるいは芳香族スルホンアミド系化合物を合
成して、そのＳＨＧ活性を調べた。
アミン系、あるいは芳香族スルホンアミド系化合物を合
成して、そのＳＨＧ活性を調べた。
【００１７】ＳＨＧ活性は、粉末法によって測定し、尿
素を１とした場合の値で示した。即ち、試料にＹＡＧレ
ーザー光（波長＝１０６４ｎｍ、出力＝３ｍＪ／パル
ス）を照射して、このとき発生するＳＨＧに起因する５
３２ｎｍの緑色散乱光の強度を光電変換素子により測定
して、尿素の何倍にあたるかを調べた。
素を１とした場合の値で示した。即ち、試料にＹＡＧレ
ーザー光（波長＝１０６４ｎｍ、出力＝３ｍＪ／パル
ス）を照射して、このとき発生するＳＨＧに起因する５
３２ｎｍの緑色散乱光の強度を光電変換素子により測定
して、尿素の何倍にあたるかを調べた。
【００１８】以下に化合物の構造と、上記ＳＨＧ活性を
示す。但し当然のことではあるが、本発明に用いること
ができる化合物は、下記例示に限定されるものではな
い。
示す。但し当然のことではあるが、本発明に用いること
ができる化合物は、下記例示に限定されるものではな
い。
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【００１９】実施例２ 本実施例では、実施例１で得られた化合物を用いて、非
線形光学素子を形成した。即ちここでは、ＳＨＧ活性値
の高い実施例１の化合物No．５（尿素の３５倍）、No．
６（同３２倍）を用いて、これを結晶成長させて導波路
中に形成し、素子を構成した。この結果、良好な非線形
光学特性をもつ素子が得られた。つまり、十分な非線形
光学特性を有し、かつ応答の速い素子が得られた。
線形光学素子を形成した。即ちここでは、ＳＨＧ活性値
の高い実施例１の化合物No．５（尿素の３５倍）、No．
６（同３２倍）を用いて、これを結晶成長させて導波路
中に形成し、素子を構成した。この結果、良好な非線形
光学特性をもつ素子が得られた。つまり、十分な非線形
光学特性を有し、かつ応答の速い素子が得られた。
【００２０】その他、尿素に対して２．５倍以上のＳＨ
Ｇ活性をもつ実施例１の化合物を用いて各種非線形光学
素子として実施したところ、各々良好な結果が得られ
た。
Ｇ活性をもつ実施例１の化合物を用いて各種非線形光学
素子として実施したところ、各々良好な結果が得られ
た。
【００２１】
【発明の効果】本出願の各発明によれば、非線形光学特
性が十分で、応答も速い、新規の有機非線形光学材料を
提供することができ、また、非線形光学特性が十分で、
応答の速い非線形光学素子を提供することができる。
性が十分で、応答も速い、新規の有機非線形光学材料を
提供することができ、また、非線形光学特性が十分で、
応答の速い非線形光学素子を提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】芳香族スルホンアミン、芳香族スルホンア
ミド、及びこれらの誘導体から成る化合物群から任意に
選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する有機非線形
光学材料。 - 【請求項２】芳香族スルホンアミン、芳香族スルホンア
ミド、及びこれらの誘導体から成る化合物群から任意に
選ばれる少なくとも１種の化合物を非線形光学材料とし
て用いた非線形光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343791A JPH05210130A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 有機非線形光学材料及び非線形光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5343791A JPH05210130A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 有機非線形光学材料及び非線形光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05210130A true JPH05210130A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=12942825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5343791A Pending JPH05210130A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 有機非線形光学材料及び非線形光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05210130A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015010080A (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | 東レ・ファインケミカル株式会社 | ジアミン化合物及びその製造方法 |
| JP2015071618A (ja) * | 2009-08-07 | 2015-04-16 | 和光純薬工業株式会社 | ジスルホン酸エステル誘導体 |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP5343791A patent/JPH05210130A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015071618A (ja) * | 2009-08-07 | 2015-04-16 | 和光純薬工業株式会社 | ジスルホン酸エステル誘導体 |
| JP2015010080A (ja) * | 2013-07-02 | 2015-01-19 | 東レ・ファインケミカル株式会社 | ジアミン化合物及びその製造方法 |
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