JPH05281587A - 光波長変換素子及びその製造方法 - Google Patents
光波長変換素子及びその製造方法Info
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- JPH05281587A JPH05281587A JP10014292A JP10014292A JPH05281587A JP H05281587 A JPH05281587 A JP H05281587A JP 10014292 A JP10014292 A JP 10014292A JP 10014292 A JP10014292 A JP 10014292A JP H05281587 A JPH05281587 A JP H05281587A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光導波路として使用する傾斜部分をその傾斜
角度が緩やかな勾配で一様に変化し、これによって変換
効率の高い第２高調波を得ることができるテーパ状薄膜
に形成し、多くの用途に応用可能な光波長変換素子を提
供する。また、この様なテーパ状薄膜を有する光波長変
換素子を容易にかつ均一な品質で製造することができる
製造方法を提供する。 【構成】 基板とその上に積層された有機非線形光学材
料を含む非晶質高分子の薄膜とからなり、この薄膜を縦
方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜厚変化を有す
るテーパ状薄膜に形成すると共にその傾斜角度を１×１
０-4〜４×１０-3ラジアンで一様に変化する緩やかな勾
配に形成し、このテーパ状薄膜光導波路として使用する
光波長変換素子である。また、この様なテーパ状薄膜を
有する光波長変換素子をデップコーティング法により製
造する方法である。
角度が緩やかな勾配で一様に変化し、これによって変換
効率の高い第２高調波を得ることができるテーパ状薄膜
に形成し、多くの用途に応用可能な光波長変換素子を提
供する。また、この様なテーパ状薄膜を有する光波長変
換素子を容易にかつ均一な品質で製造することができる
製造方法を提供する。 【構成】 基板とその上に積層された有機非線形光学材
料を含む非晶質高分子の薄膜とからなり、この薄膜を縦
方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜厚変化を有す
るテーパ状薄膜に形成すると共にその傾斜角度を１×１
０-4〜４×１０-3ラジアンで一様に変化する緩やかな勾
配に形成し、このテーパ状薄膜光導波路として使用する
光波長変換素子である。また、この様なテーパ状薄膜を
有する光波長変換素子をデップコーティング法により製
造する方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、基本波をその１／２
波長の第２高調波に変換する光波長変換素子及びその製
造方法に関する。
波長の第２高調波に変換する光波長変換素子及びその製
造方法に関する。
【０００２】非線形光学材料に基本波（レーザ光）を導
入するとこの基本波の１／２波長の第２高調波が生成す
ることから、従来よりこの非線形光学材料を使用して基
本波を短波長化する試みがなされている。この基本波を
短波長化して得られる光波は、通常のレーザ光では得る
ことのできない波長領域の波長を有し、しかも、レーザ
光と同等の性質を有するコヒーレント光として利用でき
ることから、半導体レーザにおいて利用可能な波長範囲
を拡大できるものとして期待されている。そして、この
様に基本波を非線形光学材料に導入してその１／２波長
の第２高調波を取り出すには、この非線形光学材料中に
生じた第２高調波の位相が揃って強めあう条件、すなわ
ち位相整合条件が成立することが必須である。しかしな
がら、バルク結晶を用いた光波長変換素子は、この位相
整合条件を満たすために結晶の複屈折を利用しており、
たとえ分子レベルでの非線形性が大きくても複屈折性が
ない材料や複屈折性の少ない材料はそのままでは光波長
変換素子として利用できないという問題がある。しかる
に、この様な材料は、３次元光導波路として使用する
と、分子レベルでの結晶の非線形光学定数におけるｄii
の成分を完全な形で最大限に活用できるというメリット
がある。更に、この様な３次元光導波路を構成する上で
有機非線形光学材料が有望であることが知られている。
なかでも近年、有機非線形光学材料である色素をポリマ
ー中に分散させたものやこの様な色素をポリマーの側鎖
に共有結合させたものを使用し、これをガラス転移温度
の近傍若しくはそれ以上の雰囲気中において電場を印加
し、その後この電場を維持したまま温度を下げることに
より、分子の分極方向を一様に揃えた高分子薄膜（ポー
ルドポリマー）を形成し、これにより非線形光学活性を
得る試みが行われており、更に、この高分子薄膜を光導
波路として用いる研究も活発になって注目を浴びている
（梅垣真祐著「有機非線形材料」ぶんしん出版発行
等）。
入するとこの基本波の１／２波長の第２高調波が生成す
ることから、従来よりこの非線形光学材料を使用して基
本波を短波長化する試みがなされている。この基本波を
短波長化して得られる光波は、通常のレーザ光では得る
ことのできない波長領域の波長を有し、しかも、レーザ
光と同等の性質を有するコヒーレント光として利用でき
ることから、半導体レーザにおいて利用可能な波長範囲
を拡大できるものとして期待されている。そして、この
様に基本波を非線形光学材料に導入してその１／２波長
の第２高調波を取り出すには、この非線形光学材料中に
生じた第２高調波の位相が揃って強めあう条件、すなわ
ち位相整合条件が成立することが必須である。しかしな
がら、バルク結晶を用いた光波長変換素子は、この位相
整合条件を満たすために結晶の複屈折を利用しており、
たとえ分子レベルでの非線形性が大きくても複屈折性が
ない材料や複屈折性の少ない材料はそのままでは光波長
変換素子として利用できないという問題がある。しかる
に、この様な材料は、３次元光導波路として使用する
と、分子レベルでの結晶の非線形光学定数におけるｄii
の成分を完全な形で最大限に活用できるというメリット
がある。更に、この様な３次元光導波路を構成する上で
有機非線形光学材料が有望であることが知られている。
なかでも近年、有機非線形光学材料である色素をポリマ
ー中に分散させたものやこの様な色素をポリマーの側鎖
に共有結合させたものを使用し、これをガラス転移温度
の近傍若しくはそれ以上の雰囲気中において電場を印加
し、その後この電場を維持したまま温度を下げることに
より、分子の分極方向を一様に揃えた高分子薄膜（ポー
ルドポリマー）を形成し、これにより非線形光学活性を
得る試みが行われており、更に、この高分子薄膜を光導
波路として用いる研究も活発になって注目を浴びている
（梅垣真祐著「有機非線形材料」ぶんしん出版発行
等）。
【０００３】この様な有機非線形光学材料を光導波路と
して使用した場合、位相整合条件を引き出すための方法
としては以下の方法が考えられる。 バルク結晶と同様に、角度、温度、及び電場同調に
よる位相整合方法 モード分散を利用した位相整合方法 オーバーレイヤーの屈折率を利用した位相整合方法 位相不整合の補正を周期構造にして行う位相整合方
法 ２次元位相整合方法 チェレンコフ放射型位相整合方法
して使用した場合、位相整合条件を引き出すための方法
としては以下の方法が考えられる。 バルク結晶と同様に、角度、温度、及び電場同調に
よる位相整合方法 モード分散を利用した位相整合方法 オーバーレイヤーの屈折率を利用した位相整合方法 位相不整合の補正を周期構造にして行う位相整合方
法 ２次元位相整合方法 チェレンコフ放射型位相整合方法
【０００４】そして、これらのうちで理論上変換効率が
最も高い方法であると期待される位相整合方法はモー
ド分散を利用した位相整合方法である。この方法は、膜
厚を制御して伝搬定数（β）を定め、これによって基本
波（Ｅ(w) ）のモード（β1 w ）と第２高調波
（Ｅ(2w)）のモード（βm 2w）との位相整合（Δβ＝β
m 2w−β1 w ＝０）をとる方法である。この方法は、光
のパワーを導波路中に閉じ込めて高い変換効率が得られ
る反面、膜厚を厳密に制御することが要求される。例え
ば、作製された薄膜光導波路において、取り出される光
第２高調波のパワーが位相整合時に比べて半減する際に
おける位相整合膜厚（例えば、Ｗ＝１μｍとする）から
のずれ（ΔＷ）は、ｌ＝１ｍｍの伝搬長がある場合、僅
かに６Åとしかすぎない場合が生じる。このことは、１
μｍの膜厚を作製する際に許容される誤差が僅かに６Å
にすぎないことを意味し、この様な誤差範囲で薄膜を作
製することは極めて困難である。
最も高い方法であると期待される位相整合方法はモー
ド分散を利用した位相整合方法である。この方法は、膜
厚を制御して伝搬定数（β）を定め、これによって基本
波（Ｅ(w) ）のモード（β1 w ）と第２高調波
（Ｅ(2w)）のモード（βm 2w）との位相整合（Δβ＝β
m 2w−β1 w ＝０）をとる方法である。この方法は、光
のパワーを導波路中に閉じ込めて高い変換効率が得られ
る反面、膜厚を厳密に制御することが要求される。例え
ば、作製された薄膜光導波路において、取り出される光
第２高調波のパワーが位相整合時に比べて半減する際に
おける位相整合膜厚（例えば、Ｗ＝１μｍとする）から
のずれ（ΔＷ）は、ｌ＝１ｍｍの伝搬長がある場合、僅
かに６Åとしかすぎない場合が生じる。このことは、１
μｍの膜厚を作製する際に許容される誤差が僅かに６Å
にすぎないことを意味し、この様な誤差範囲で薄膜を作
製することは極めて困難である。
【０００５】そこで、この様な目的の位相整合膜厚
（Ｗ）を有する薄膜光導波路を実現するために、図１に
この薄膜光導波路を実現した光波長変換素子を示すよう
に、実際には基板１上に右端が膜厚ｌ1 であって左端が
膜厚ｌ2 であつてｌ2 ＞Ｗ＞ｌ1の関係を有するテーパ
状薄膜（光導波路）２を作製し、このテーパ状の薄膜２
の中から目的とする位相整合膜厚（Ｗ）を見つけ出して
利用することが行われている。ここで、図１（ａ）は、
一対のプリズム３ａ、３ｂを使用し、一方のプリズム３
ａから基本波Ｅ(w) を位相整合膜厚（Ｗ）を有する光導
波路２に導入し、他方のプリズム３ｂから第２高調波を
取り出す構成の光波長変換素子を示すものである。ま
た、図１（ｂ）は、回折格子４を介して基本波Ｅ(w) を
位相整合膜厚（Ｗ）を有する光導波路２に導入し、ま
た、第２高調波Ｅ(2w)を取り出す構成を示すものであ
る。更に、図１（ｃ）は、テーパ状薄膜２の一側方から
基本波Ｅ(w) を位相整合膜厚（Ｗ）を有する光導波路２
に導入し、その他側方から第２高調波Ｅ(2w)を取り出す
構成を示すものである。
（Ｗ）を有する薄膜光導波路を実現するために、図１に
この薄膜光導波路を実現した光波長変換素子を示すよう
に、実際には基板１上に右端が膜厚ｌ1 であって左端が
膜厚ｌ2 であつてｌ2 ＞Ｗ＞ｌ1の関係を有するテーパ
状薄膜（光導波路）２を作製し、このテーパ状の薄膜２
の中から目的とする位相整合膜厚（Ｗ）を見つけ出して
利用することが行われている。ここで、図１（ａ）は、
一対のプリズム３ａ、３ｂを使用し、一方のプリズム３
ａから基本波Ｅ(w) を位相整合膜厚（Ｗ）を有する光導
波路２に導入し、他方のプリズム３ｂから第２高調波を
取り出す構成の光波長変換素子を示すものである。ま
た、図１（ｂ）は、回折格子４を介して基本波Ｅ(w) を
位相整合膜厚（Ｗ）を有する光導波路２に導入し、ま
た、第２高調波Ｅ(2w)を取り出す構成を示すものであ
る。更に、図１（ｃ）は、テーパ状薄膜２の一側方から
基本波Ｅ(w) を位相整合膜厚（Ｗ）を有する光導波路２
に導入し、その他側方から第２高調波Ｅ(2w)を取り出す
構成を示すものである。
【０００６】そして、有機非線形光学材料を含む非晶質
高分子を使用してこの様なテーパ状薄膜（光導波路）２
を有する光波長変換素子を作製する方法としては、いわ
ゆる２段スピンコート法と称する方法が提案されている
〔O. Sugihara, et al., Applied Optics, 30(21), p29
57(1991)〕。この２段スピンコート法は、先ず、有機非
線形光学材料を含む非晶質高分子が溶解した試料溶液を
調製し、次に、図５に示すように、基板１の約半分をマ
スクしてこの試料溶液を基板１の全面にスピンコート
し、その後にマスクと共にその上のスピンコート膜を除
去して基板１の約半分に第一スピンコート膜２ａを形成
せしめ、更にこの第一スピンコート膜２ａ上を含めて基
板１上全面に試料溶液をスピンコートして第二スピンコ
ート膜２ｂを形成し、これによって上記第一スピンコー
ト膜２ａの端部が位置する当りの領域に傾斜部５を形成
し、この傾斜部５をテーパ状薄膜の光導波路とするもの
である。
高分子を使用してこの様なテーパ状薄膜（光導波路）２
を有する光波長変換素子を作製する方法としては、いわ
ゆる２段スピンコート法と称する方法が提案されている
〔O. Sugihara, et al., Applied Optics, 30(21), p29
57(1991)〕。この２段スピンコート法は、先ず、有機非
線形光学材料を含む非晶質高分子が溶解した試料溶液を
調製し、次に、図５に示すように、基板１の約半分をマ
スクしてこの試料溶液を基板１の全面にスピンコート
し、その後にマスクと共にその上のスピンコート膜を除
去して基板１の約半分に第一スピンコート膜２ａを形成
せしめ、更にこの第一スピンコート膜２ａ上を含めて基
板１上全面に試料溶液をスピンコートして第二スピンコ
ート膜２ｂを形成し、これによって上記第一スピンコー
ト膜２ａの端部が位置する当りの領域に傾斜部５を形成
し、この傾斜部５をテーパ状薄膜の光導波路とするもの
である。
【０００７】しかしながら、この様にして２段スピンコ
ート法で形成された傾斜部５は、その膜厚変化を測定し
てみると、図６に示すように、目的の位相整合膜厚が達
成される付近での膜厚変化が大きく、通常その傾斜角度
が５×１０-3ラジアンあるいはそれ以上であって急激な
勾配を示している。このため、目的の位相整合膜厚を見
つけ出して使用するのが比較的困難であるほか、位相整
合がとれても光の伝搬時の膜厚変化が大きいために変換
効率が低く、光第２高調波のパワーが小さくなってしま
うという問題がある。
ート法で形成された傾斜部５は、その膜厚変化を測定し
てみると、図６に示すように、目的の位相整合膜厚が達
成される付近での膜厚変化が大きく、通常その傾斜角度
が５×１０-3ラジアンあるいはそれ以上であって急激な
勾配を示している。このため、目的の位相整合膜厚を見
つけ出して使用するのが比較的困難であるほか、位相整
合がとれても光の伝搬時の膜厚変化が大きいために変換
効率が低く、光第２高調波のパワーが小さくなってしま
うという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、この様な従来の光波長変換素子及びその製造方法に
おれる種々の問題を解決することについて鋭意研究を重
ねた結果、光導波路として使用する傾斜部分について、
位相整合膜厚を含んでその膜厚が緩やかな勾配の傾斜角
度で変化する有機非線形光学材料を含む非晶質高分子の
テーパ状薄膜に形成することにより、変換効率の高い第
２高調波を得ることができ、多くの用途に応用可能な光
波長変換素子とすることができることを突き止め、ま
た、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液中に基
板を浸漬して引上げる、いわゆるディプコーティング法
を適用することにより、この様な光波長変換素子を容易
にかつ均一な品質で製造できることを見出し、本発明に
到達した。従って、本発明の目的は、光導波路として使
用する傾斜部分をその傾斜角度が緩やかな勾配で一様に
変化し、これによって変換効率の高い第２高調波を得る
ことができるテーパ状薄膜に形成し、多くの用途に応用
可能な光波長変換素子を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、この様なテーパ状薄膜を有する光波
長変換素子を容易にかつ均一な品質で製造することがで
きる光波長変換素子の製造方法を提供することにある。
は、この様な従来の光波長変換素子及びその製造方法に
おれる種々の問題を解決することについて鋭意研究を重
ねた結果、光導波路として使用する傾斜部分について、
位相整合膜厚を含んでその膜厚が緩やかな勾配の傾斜角
度で変化する有機非線形光学材料を含む非晶質高分子の
テーパ状薄膜に形成することにより、変換効率の高い第
２高調波を得ることができ、多くの用途に応用可能な光
波長変換素子とすることができることを突き止め、ま
た、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液中に基
板を浸漬して引上げる、いわゆるディプコーティング法
を適用することにより、この様な光波長変換素子を容易
にかつ均一な品質で製造できることを見出し、本発明に
到達した。従って、本発明の目的は、光導波路として使
用する傾斜部分をその傾斜角度が緩やかな勾配で一様に
変化し、これによって変換効率の高い第２高調波を得る
ことができるテーパ状薄膜に形成し、多くの用途に応用
可能な光波長変換素子を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、この様なテーパ状薄膜を有する光波
長変換素子を容易にかつ均一な品質で製造することがで
きる光波長変換素子の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、基
板と、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子で形成さ
れ、かつ、上記基板の表面に積層された薄膜とからな
り、この薄膜には縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方
向に膜厚変化を有する傾斜部を形成し、この傾斜部を光
導波路として使用する光波長変換素子において、上記薄
膜を縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜厚変化
を有するテーパ状薄膜に形成すると共にその傾斜角度を
１×１０-4〜４×１０-3ラジアンで一様に変化する緩や
かな勾配に形成した光波長変換素子である。また、本発
明は、基板と、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子
で形成され、かつ、上記基板の表面に積層された薄膜と
からなり、この薄膜には縦方向に膜厚変化がなく、か
つ、横方向に膜厚変化を有する傾斜部を形成し、この傾
斜部を光導波路として使用する光波長変換素子を製造す
るに際し、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液
中に基板を浸漬し、次いでこの基板を引上げて基板表面
に有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液の溶液膜
を付着せしめ、この溶液膜から溶剤を除去して基板の表
面に縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜厚変化
を有する有機非線形光学材料を含む非晶質高分子のテー
パ状薄膜を積層し、基板の裏面側に積層された薄膜を除
去する光波長変換素子の製造方法である。
板と、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子で形成さ
れ、かつ、上記基板の表面に積層された薄膜とからな
り、この薄膜には縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方
向に膜厚変化を有する傾斜部を形成し、この傾斜部を光
導波路として使用する光波長変換素子において、上記薄
膜を縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜厚変化
を有するテーパ状薄膜に形成すると共にその傾斜角度を
１×１０-4〜４×１０-3ラジアンで一様に変化する緩や
かな勾配に形成した光波長変換素子である。また、本発
明は、基板と、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子
で形成され、かつ、上記基板の表面に積層された薄膜と
からなり、この薄膜には縦方向に膜厚変化がなく、か
つ、横方向に膜厚変化を有する傾斜部を形成し、この傾
斜部を光導波路として使用する光波長変換素子を製造す
るに際し、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液
中に基板を浸漬し、次いでこの基板を引上げて基板表面
に有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液の溶液膜
を付着せしめ、この溶液膜から溶剤を除去して基板の表
面に縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜厚変化
を有する有機非線形光学材料を含む非晶質高分子のテー
パ状薄膜を積層し、基板の裏面側に積層された薄膜を除
去する光波長変換素子の製造方法である。
【００１０】本発明で使用する基板については、基本的
には平板状であって第２高調波（Ｅ(2w)）の領域に吸収
がなく、光導波路の屈折率よりも低い屈折率を持つとい
う性質を有するものであればよく、例えば、石英ガラ
ス、パイレックスガラス等で縦１ｍｍ〜１０ｃｍ×横１
ｍｍ〜１０ｃｍ×厚さ１０μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは
縦５ｍｍ〜２ｃｍ×横５ｍｍ〜２ｃｍ×厚さ０．１ｍｍ
〜１ｍｍの大きさに形成したものが好適に使用される。
なお、この基板については、平板状に限られず、例えば
円柱形状等であってもよい。
には平板状であって第２高調波（Ｅ(2w)）の領域に吸収
がなく、光導波路の屈折率よりも低い屈折率を持つとい
う性質を有するものであればよく、例えば、石英ガラ
ス、パイレックスガラス等で縦１ｍｍ〜１０ｃｍ×横１
ｍｍ〜１０ｃｍ×厚さ１０μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは
縦５ｍｍ〜２ｃｍ×横５ｍｍ〜２ｃｍ×厚さ０．１ｍｍ
〜１ｍｍの大きさに形成したものが好適に使用される。
なお、この基板については、平板状に限られず、例えば
円柱形状等であってもよい。
【００１１】また、本発明で使用する有機非線形光学材
料を含む非晶質高分子とは、非晶質高分子中に非線形光
学活性を示す有機化合物が分散した物質あるいはこの様
な非晶質高分子の側鎖に非線形光学活性を示す有機化合
物が共有結合した物質を意味し、また、有機非線形光学
材料を含む非晶質高分子溶液とは、この様な物質が溶剤
中に所定の濃度で溶解した溶液をいう。ここで、本発明
で用いる有機非線形光学材料としては、それが非線形光
学活性を示す有機化合物であれば如何なるものであって
もよく、具体的には先の梅垣真祐著「有機非線形材料」
第２５〜５４頁で紹介されている種々の単核芳香族誘導
体、オルソ位２置換ベンゼン、メタ位２置換ベンゼン、
パラ位２置換ベンゼン、３置換ベンゼン、Ｒ，Ｒ’置換
複核芳香族、シアニン及びメロシアニン色素、ピリジン
誘導体、尿素誘導体等を挙げることができるほか、中
西、小林、中村、梅垣著「新素材シリーズ、新・有機非
線形光学材料Ｉ、材料開発の最先端」第５０〜６０頁や
先に本願出願人が出願した「メタクロイル基含有シクロ
ブテンジオン誘導体、その単独又は共重合体、およびそ
れらの製造方法」（平成４年３月１１日出願）等に開示
されている種々のシクロブテンジオン誘導体が挙げられ
る。また、この様な有機非線形光学材料の担持体となる
非晶質高分子としては、基本的には光学的に透明であっ
て、沸点３０〜２５０℃、好ましくは６０〜１５０℃の
溶剤に１重量％以上の濃度で溶解し、かつ、熱分解開始
温度がガラス転移温度より５℃以上高い、という条件を
満たすものであればよく、具体的にはポリメタクリル酸
メチル、ポリスチレンのような付加系高分子材料や、ス
チレン・アクリロニトリル共重合体のような付加系共重
合体や、ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、芳香
族ポリエーテルスルホン等の縮合系高分子材料等が挙げ
られる。
料を含む非晶質高分子とは、非晶質高分子中に非線形光
学活性を示す有機化合物が分散した物質あるいはこの様
な非晶質高分子の側鎖に非線形光学活性を示す有機化合
物が共有結合した物質を意味し、また、有機非線形光学
材料を含む非晶質高分子溶液とは、この様な物質が溶剤
中に所定の濃度で溶解した溶液をいう。ここで、本発明
で用いる有機非線形光学材料としては、それが非線形光
学活性を示す有機化合物であれば如何なるものであって
もよく、具体的には先の梅垣真祐著「有機非線形材料」
第２５〜５４頁で紹介されている種々の単核芳香族誘導
体、オルソ位２置換ベンゼン、メタ位２置換ベンゼン、
パラ位２置換ベンゼン、３置換ベンゼン、Ｒ，Ｒ’置換
複核芳香族、シアニン及びメロシアニン色素、ピリジン
誘導体、尿素誘導体等を挙げることができるほか、中
西、小林、中村、梅垣著「新素材シリーズ、新・有機非
線形光学材料Ｉ、材料開発の最先端」第５０〜６０頁や
先に本願出願人が出願した「メタクロイル基含有シクロ
ブテンジオン誘導体、その単独又は共重合体、およびそ
れらの製造方法」（平成４年３月１１日出願）等に開示
されている種々のシクロブテンジオン誘導体が挙げられ
る。また、この様な有機非線形光学材料の担持体となる
非晶質高分子としては、基本的には光学的に透明であっ
て、沸点３０〜２５０℃、好ましくは６０〜１５０℃の
溶剤に１重量％以上の濃度で溶解し、かつ、熱分解開始
温度がガラス転移温度より５℃以上高い、という条件を
満たすものであればよく、具体的にはポリメタクリル酸
メチル、ポリスチレンのような付加系高分子材料や、ス
チレン・アクリロニトリル共重合体のような付加系共重
合体や、ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、芳香
族ポリエーテルスルホン等の縮合系高分子材料等が挙げ
られる。
【００１２】そして、本発明において、上記基板の上に
積層される有機非線形光学材料を含む非晶質高分子から
なるテーパ状薄膜は、その縦方向には膜厚変化がなく、
かつ、横方向には膜厚変化を有し、その傾斜角度が１×
１０-4〜４×１０-3ラジアンで、好ましくは２×１０-4
〜９×１０-4ラジアンで一様に変化する緩やかな勾配で
ある。この傾斜角度が４×１０-3より大きくなると光の
伝搬方向に対しての膜厚変化が大きくなり２段スピンコ
ート法で作成する場合と同様に変換効率が低く、光第２
高調波のパワーが小さくなるという問題が生じ、また、
傾斜角度が１×１０-4ラジアンより小さくなると膜厚範
囲が薄くなってテーパ状薄膜としての使用が困難にな
る。
積層される有機非線形光学材料を含む非晶質高分子から
なるテーパ状薄膜は、その縦方向には膜厚変化がなく、
かつ、横方向には膜厚変化を有し、その傾斜角度が１×
１０-4〜４×１０-3ラジアンで、好ましくは２×１０-4
〜９×１０-4ラジアンで一様に変化する緩やかな勾配で
ある。この傾斜角度が４×１０-3より大きくなると光の
伝搬方向に対しての膜厚変化が大きくなり２段スピンコ
ート法で作成する場合と同様に変換効率が低く、光第２
高調波のパワーが小さくなるという問題が生じ、また、
傾斜角度が１×１０-4ラジアンより小さくなると膜厚範
囲が薄くなってテーパ状薄膜としての使用が困難にな
る。
【００１３】次に、本発明の光波長変換素子の製造方法
を説明する。本発明の光波長変換素子を製造するに当た
っては、先ず、上記有機非線形光学材料を含む非晶質高
分子を溶剤に溶解した有機非線形光学材料を含む非晶質
高分子溶液を調製する。この目的で使用する溶剤は、基
本的には有機非線形光学材料を含む非晶質高分子を溶解
することができ、かつ、揮発性であって基板上にその溶
液膜を形成した後に１０℃若しくはそれ以上の温度で蒸
発させて除去できるものであればよく、具体的には４−
メチルペンタン−２−オン（ＭＩＢＫ）、テトラヒドロ
フラン（ＴＨＦ）、トルエン、クロロホルム、ジクロル
メタン等が挙げられる。そして、この有機非線形光学材
料を含む非晶質高分子溶液については、その２５℃粘度
が１〜２，０００センチポイズの範囲、好ましくは５０
〜１，０００センチポイズの範囲であるのがよい。２５
℃粘度が１センチポイズより低いと作製される有機非線
形光学材料を含む非晶質高分子の薄膜が薄くなりすぎて
光波長変換素子として使用できず、また、２，０００セ
ンチポイズを越えると溶液が非線形的な粘弾性挙動を示
し、期待する形状の薄膜を形成するのが困難になる。
を説明する。本発明の光波長変換素子を製造するに当た
っては、先ず、上記有機非線形光学材料を含む非晶質高
分子を溶剤に溶解した有機非線形光学材料を含む非晶質
高分子溶液を調製する。この目的で使用する溶剤は、基
本的には有機非線形光学材料を含む非晶質高分子を溶解
することができ、かつ、揮発性であって基板上にその溶
液膜を形成した後に１０℃若しくはそれ以上の温度で蒸
発させて除去できるものであればよく、具体的には４−
メチルペンタン−２−オン（ＭＩＢＫ）、テトラヒドロ
フラン（ＴＨＦ）、トルエン、クロロホルム、ジクロル
メタン等が挙げられる。そして、この有機非線形光学材
料を含む非晶質高分子溶液については、その２５℃粘度
が１〜２，０００センチポイズの範囲、好ましくは５０
〜１，０００センチポイズの範囲であるのがよい。２５
℃粘度が１センチポイズより低いと作製される有機非線
形光学材料を含む非晶質高分子の薄膜が薄くなりすぎて
光波長変換素子として使用できず、また、２，０００セ
ンチポイズを越えると溶液が非線形的な粘弾性挙動を示
し、期待する形状の薄膜を形成するのが困難になる。
【００１４】次に、この様に調製した有機非線形光学材
料を含む非晶質高分子溶液中に基板を浸漬し、この基板
を上記溶液中に０〜１０分間、好ましくは０．５〜５分
間静置し、次いでこの基板を０．１〜５０ｃｍ／分、好
ましくは１〜１０ｃｍ／分の速度で引上げて基板表面に
有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液の溶液膜を
付着させる。基板の静置時間については、１０分を越え
て静置しても基板表面での高分子の濃度が定常状態とな
り、それ以上基板を静置しても基板静置の効果が向上し
ない。そして、基板の引上げ速度については、０．１ｃ
ｍ／分より遅いと付着される溶液膜の膜厚が均一になっ
てしまい、目的とするテーパ状薄膜を作るのが困難にな
る。また、５０ｃｍ／分より速くなると、基板の引上げ
時において、溶液が基板に接する面で乱流が生じ、基板
の引上げ方向に形成される溶液膜の傾斜角度が一様に変
化する緩やかな勾配にならず、また、この引上げ方向に
直交する方向に均一な膜厚の溶液膜が形成されず、目的
のテーパ状薄膜を作るのが困難になる。また、この基板
の引上げ速度については、その引上げ開始時点から引上
げ終了時点において、最初に遅くて後に早くなるよう
に、あるいは、最初に早くて後に遅くなるように、一様
に変化させてもよく、これによって積層されるテーパ状
薄膜の膜厚変化を微妙に制御することができる。
料を含む非晶質高分子溶液中に基板を浸漬し、この基板
を上記溶液中に０〜１０分間、好ましくは０．５〜５分
間静置し、次いでこの基板を０．１〜５０ｃｍ／分、好
ましくは１〜１０ｃｍ／分の速度で引上げて基板表面に
有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液の溶液膜を
付着させる。基板の静置時間については、１０分を越え
て静置しても基板表面での高分子の濃度が定常状態とな
り、それ以上基板を静置しても基板静置の効果が向上し
ない。そして、基板の引上げ速度については、０．１ｃ
ｍ／分より遅いと付着される溶液膜の膜厚が均一になっ
てしまい、目的とするテーパ状薄膜を作るのが困難にな
る。また、５０ｃｍ／分より速くなると、基板の引上げ
時において、溶液が基板に接する面で乱流が生じ、基板
の引上げ方向に形成される溶液膜の傾斜角度が一様に変
化する緩やかな勾配にならず、また、この引上げ方向に
直交する方向に均一な膜厚の溶液膜が形成されず、目的
のテーパ状薄膜を作るのが困難になる。また、この基板
の引上げ速度については、その引上げ開始時点から引上
げ終了時点において、最初に遅くて後に早くなるよう
に、あるいは、最初に早くて後に遅くなるように、一様
に変化させてもよく、これによって積層されるテーパ状
薄膜の膜厚変化を微妙に制御することができる。
【００１５】この様にして基板上に有機非線形光学材料
を含む非晶質高分子溶液の溶液膜を付着させた後、この
溶液膜から溶剤を除去して基板の表面に有機非線形光学
材料を含む非晶質高分子のテーパ状薄膜を積層し、基板
の裏面側に積層された薄膜を除去し、基板の表面側に目
的のテーパ状薄膜が積層された光波長変換素子を作製す
る。ここで、溶液膜からの溶剤の除去は、通常、オーブ
ン、電気炉等を使用し、最終的に作製された素子が安定
した性能を示すように、使用する高分子や溶剤の種類に
応じてそれぞれ個別に設定された条件で行う。例えば、
高分子としてポリメタクリル酸メチルを用い、溶剤とし
て沸点範囲６０〜１２０℃のものを用いた場合には、常
圧下に８０℃で４０時間以上処理すればよく、また、同
様に高分子としてポリメタクリル酸メチルを用い、溶剤
として沸点範囲１５０〜２００℃のものを用いた場合に
は、常圧下に８０℃で１２時間処理した後、約１ｍｍＨ
ｇの減圧下に１００℃で１２時間処理すればよい。
を含む非晶質高分子溶液の溶液膜を付着させた後、この
溶液膜から溶剤を除去して基板の表面に有機非線形光学
材料を含む非晶質高分子のテーパ状薄膜を積層し、基板
の裏面側に積層された薄膜を除去し、基板の表面側に目
的のテーパ状薄膜が積層された光波長変換素子を作製す
る。ここで、溶液膜からの溶剤の除去は、通常、オーブ
ン、電気炉等を使用し、最終的に作製された素子が安定
した性能を示すように、使用する高分子や溶剤の種類に
応じてそれぞれ個別に設定された条件で行う。例えば、
高分子としてポリメタクリル酸メチルを用い、溶剤とし
て沸点範囲６０〜１２０℃のものを用いた場合には、常
圧下に８０℃で４０時間以上処理すればよく、また、同
様に高分子としてポリメタクリル酸メチルを用い、溶剤
として沸点範囲１５０〜２００℃のものを用いた場合に
は、常圧下に８０℃で１２時間処理した後、約１ｍｍＨ
ｇの減圧下に１００℃で１２時間処理すればよい。
【００１６】
【作用】本発明の光波長変換素子は、その平板状の基板
の表面に、縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜
厚変化を有し、その傾斜角度が４×１０-3〜１×１０-4
ラジアンで一様に変化する緩やかな勾配のテーパ状薄膜
が形成されており、このテーパ状薄膜を光導波路として
使用するので、目的の位相整合膜厚を確保するのが容易
であり、また、光の伝搬方向に対する膜厚の変動が小さ
いので変換効率が高く、高パワーの光第２高調波を取り
出すことができる。また、本発明の光波長変換素子の製
造方法は、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液
中に基板を浸漬して引上げる、いわゆるディップコーテ
ィング法でテーパ状薄膜を作製するので、使用する有機
非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液の粘度や基板の
引上げ速度を制御することにより、基板上に積層される
テーパ状薄膜の傾斜角度や膜厚を制御することができ、
優れた性能を有する光波長変換素子を容易にかつ均一な
品質で製造することができる。
の表面に、縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横方向に膜
厚変化を有し、その傾斜角度が４×１０-3〜１×１０-4
ラジアンで一様に変化する緩やかな勾配のテーパ状薄膜
が形成されており、このテーパ状薄膜を光導波路として
使用するので、目的の位相整合膜厚を確保するのが容易
であり、また、光の伝搬方向に対する膜厚の変動が小さ
いので変換効率が高く、高パワーの光第２高調波を取り
出すことができる。また、本発明の光波長変換素子の製
造方法は、有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液
中に基板を浸漬して引上げる、いわゆるディップコーテ
ィング法でテーパ状薄膜を作製するので、使用する有機
非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液の粘度や基板の
引上げ速度を制御することにより、基板上に積層される
テーパ状薄膜の傾斜角度や膜厚を制御することができ、
優れた性能を有する光波長変換素子を容易にかつ均一な
品質で製造することができる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に
説明する。
説明する。
【００１８】実施例１ 有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液として、下
記式
記式
【化１】 （但し、式中ｍは０．０５４であり、Ｘは１，５００で
ある。）で表されるシクロブテンジオン誘導体色素が結
合されたポリメタクリル酸メチル（ランダム共重合体、
極限粘度η：０．７９、示差走査熱量計により１０℃・
ｍｉｎ-1の昇温条件で測定したガラス転移温度：１０３
℃、重量換算色素濃度：１５％、以下「ＣＢＤＯ−ＰＭ
ＭＡ」と略称する。）０．７ｇを７ｍｌの４−メチルペ
ンタン−２−オン（ＭＩＢＫ）に溶解した溶液を調製し
た。この溶液の２５℃粘度は５５０センチポイズであっ
た。
ある。）で表されるシクロブテンジオン誘導体色素が結
合されたポリメタクリル酸メチル（ランダム共重合体、
極限粘度η：０．７９、示差走査熱量計により１０℃・
ｍｉｎ-1の昇温条件で測定したガラス転移温度：１０３
℃、重量換算色素濃度：１５％、以下「ＣＢＤＯ−ＰＭ
ＭＡ」と略称する。）０．７ｇを７ｍｌの４−メチルペ
ンタン−２−オン（ＭＩＢＫ）に溶解した溶液を調製し
た。この溶液の２５℃粘度は５５０センチポイズであっ
た。
【００１９】この溶液中に２ｃｍ×２ｃｍ×１ｍｍの大
きさのパイレックスガラス製基板を浸漬し、３０秒間静
置した後、この基板を３ｃｍ／分の速度で引上げ、空気
若しくは窒素雰囲気下で乾燥して基板の表裏両面にＣＢ
ＤＯ−ＰＭＭＡの薄膜を積層し、次いでアセトン、ＴＨ
Ｆ等の溶剤により裏面側のＣＢＤＯ−ＰＭＭＡの薄膜を
除去し、図２に示すように、基板１の表面側にＣＢＤＯ
−ＰＭＭＡからなるテーパ状薄膜２が積層された光波長
変換素子を作製した。
きさのパイレックスガラス製基板を浸漬し、３０秒間静
置した後、この基板を３ｃｍ／分の速度で引上げ、空気
若しくは窒素雰囲気下で乾燥して基板の表裏両面にＣＢ
ＤＯ−ＰＭＭＡの薄膜を積層し、次いでアセトン、ＴＨ
Ｆ等の溶剤により裏面側のＣＢＤＯ−ＰＭＭＡの薄膜を
除去し、図２に示すように、基板１の表面側にＣＢＤＯ
−ＰＭＭＡからなるテーパ状薄膜２が積層された光波長
変換素子を作製した。
【００２０】この様にして作製された光波長変換素子に
ついて、その引上げ方向に平行な方向（横方向）の長さ
Ａ（１ｃｍ）においてより薄い側のテーパ状薄膜２の膜
厚Ｂと、より厚い側のテーパ状薄膜２の膜厚Ｃと、傾斜
角度とを測定した。結果を表１に示す。
ついて、その引上げ方向に平行な方向（横方向）の長さ
Ａ（１ｃｍ）においてより薄い側のテーパ状薄膜２の膜
厚Ｂと、より厚い側のテーパ状薄膜２の膜厚Ｃと、傾斜
角度とを測定した。結果を表１に示す。
【００２１】実施例２ ０．７ｇのＣＢＤＯ−ＰＭＭＡを７．５ｍｌのＭＩＢＫ
に溶解して有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液
を調製した以外は、上記実施例１と同様にして、基板の
表面側にＣＢＤＯ−ＰＭＭＡからなるテーパ状薄膜が積
層された光波長変換素子を作製した。上記溶液の２５℃
粘度、より薄い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｂ、より厚い側
のテーパ状薄膜の膜厚Ｃ及び傾斜角度を表１に示す。
に溶解して有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液
を調製した以外は、上記実施例１と同様にして、基板の
表面側にＣＢＤＯ−ＰＭＭＡからなるテーパ状薄膜が積
層された光波長変換素子を作製した。上記溶液の２５℃
粘度、より薄い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｂ、より厚い側
のテーパ状薄膜の膜厚Ｃ及び傾斜角度を表１に示す。
【００２２】実施例３ 有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液中に基板を
浸漬した後の静置時間を１２０秒間とした以外は、上記
実施例２と同様にして、基板の表面側にＣＢＤＯ−ＰＭ
ＭＡからなるテーパ状薄膜が積層された光波長変換素子
を作製した。上記溶液の２５℃粘度、より薄い側のテー
パ状薄膜の膜厚Ｂ、より厚い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｃ
及び傾斜角度を表１に示す。
浸漬した後の静置時間を１２０秒間とした以外は、上記
実施例２と同様にして、基板の表面側にＣＢＤＯ−ＰＭ
ＭＡからなるテーパ状薄膜が積層された光波長変換素子
を作製した。上記溶液の２５℃粘度、より薄い側のテー
パ状薄膜の膜厚Ｂ、より厚い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｃ
及び傾斜角度を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】実施例４ 基板の引上げ速度を６ｃｍ／分又は９ｃｍ／分と変化さ
せた以外は、上記実施例２と同様にして、基板の表面側
にＣＢＤＯ−ＰＭＭＡからなるテーパ状薄膜が積層され
た光波長変換素子を作製した。得られたテーパ状薄膜に
ついて、そのより薄い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｂとより
厚い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｃとを測定し、引上げ速度
と膜厚Ｂ及びＣとの関係を調べた。実施例１の結果と共
に、結果を図３に示す。
せた以外は、上記実施例２と同様にして、基板の表面側
にＣＢＤＯ−ＰＭＭＡからなるテーパ状薄膜が積層され
た光波長変換素子を作製した。得られたテーパ状薄膜に
ついて、そのより薄い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｂとより
厚い側のテーパ状薄膜の膜厚Ｃとを測定し、引上げ速度
と膜厚Ｂ及びＣとの関係を調べた。実施例１の結果と共
に、結果を図３に示す。
【００２５】実施例５ 有機非線形光学材料を含む非晶質高分子溶液として重量
換算色素濃度が８．６％、平均重合度が４，５００のＣ
ＢＤＯ−ＰＭＭＡ０．７ｇをＭＩＢＫ７ｍｌに溶解した
もの（２５℃粘度５００センチポイズ）を使用し、引上
げ速度９ｃｍ／分及び静置時間３０秒の条件でテーパ状
薄膜を作製した。得られた光波長変換素子のテーパ状薄
膜は、その引上げ方向に平行な方向（横方向）の長さＡ
（１ｃｍ）におけるより薄い側の膜厚Ｂが２．５５μｍ
であり、より厚い側の膜厚Ｃが４．２μｍであり、ま
た、傾斜角度が１．６５×１０-4ラジアンであった。ま
た、この光波長変換素子について、そのテーパ状薄膜２
の横方向の膜厚変化を調べた。結果を図４に示す。この
光波長変換素子は、位相整合膜厚３．３μｍの光導波路
として最適な膜厚を有するものであり、図１（ａ）に示
す方法で光導波路として使用し、基本波として波長１０
６４ｎｍのレーザ光を入射させたところ、図５に示す従
来法で作製した光導波路の場合の約１０倍の変換効率が
得られた。
換算色素濃度が８．６％、平均重合度が４，５００のＣ
ＢＤＯ−ＰＭＭＡ０．７ｇをＭＩＢＫ７ｍｌに溶解した
もの（２５℃粘度５００センチポイズ）を使用し、引上
げ速度９ｃｍ／分及び静置時間３０秒の条件でテーパ状
薄膜を作製した。得られた光波長変換素子のテーパ状薄
膜は、その引上げ方向に平行な方向（横方向）の長さＡ
（１ｃｍ）におけるより薄い側の膜厚Ｂが２．５５μｍ
であり、より厚い側の膜厚Ｃが４．２μｍであり、ま
た、傾斜角度が１．６５×１０-4ラジアンであった。ま
た、この光波長変換素子について、そのテーパ状薄膜２
の横方向の膜厚変化を調べた。結果を図４に示す。この
光波長変換素子は、位相整合膜厚３．３μｍの光導波路
として最適な膜厚を有するものであり、図１（ａ）に示
す方法で光導波路として使用し、基本波として波長１０
６４ｎｍのレーザ光を入射させたところ、図５に示す従
来法で作製した光導波路の場合の約１０倍の変換効率が
得られた。
【００２６】実施例６ 基板の引上げ速度を、その引上げ開始当初の２．９ｃｍ
／分（膜厚Ｂ）から引上げ終了間際の３．１ｃｍ／分
（膜厚Ｃ）まで一様に変化させた以外は、上記実施例１
と同様にして、基板の表面側にＣＢＤＯ−ＰＭＭＡから
なるテーパ状薄膜が積層された光波長変換素子を作製し
た。得られたテーパ状薄膜について、そのより薄い側の
テーパ状薄膜の膜厚Ｂとより厚い側のテーパ状薄膜の膜
厚Ｃとを測定し、引上げ速度と膜厚Ｂ及びＣとの関係を
調べた。結果は膜厚Ｂが１．９５μｍであり、膜厚Ｃが
３．１２３μｍであった。
／分（膜厚Ｂ）から引上げ終了間際の３．１ｃｍ／分
（膜厚Ｃ）まで一様に変化させた以外は、上記実施例１
と同様にして、基板の表面側にＣＢＤＯ−ＰＭＭＡから
なるテーパ状薄膜が積層された光波長変換素子を作製し
た。得られたテーパ状薄膜について、そのより薄い側の
テーパ状薄膜の膜厚Ｂとより厚い側のテーパ状薄膜の膜
厚Ｃとを測定し、引上げ速度と膜厚Ｂ及びＣとの関係を
調べた。結果は膜厚Ｂが１．９５μｍであり、膜厚Ｃが
３．１２３μｍであった。
【００２７】
【発明の効果】本発明の光波長変換素子は、縦方向に膜
厚変化がなく、かつ、横方向に緩やかな勾配の所定の傾
斜角度で一様に膜厚変化するテーパ状薄膜を有し、基本
波を入射させて変換効率の高い第２高調波を得ることが
でき、例えば精密走査を行う光走査記録装置や光走査読
み取り装置等の多くの用途に適用可能である。また、本
発明の製造方法によれば、この様なテーパ状薄膜を有す
る光波長変換素子を容易にかつ均一な品質で製造するこ
とができる。
厚変化がなく、かつ、横方向に緩やかな勾配の所定の傾
斜角度で一様に膜厚変化するテーパ状薄膜を有し、基本
波を入射させて変換効率の高い第２高調波を得ることが
でき、例えば精密走査を行う光走査記録装置や光走査読
み取り装置等の多くの用途に適用可能である。また、本
発明の製造方法によれば、この様なテーパ状薄膜を有す
る光波長変換素子を容易にかつ均一な品質で製造するこ
とができる。
【図１】 図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は光波長変換
素子とその使用方法を説明するための説明図である。
素子とその使用方法を説明するための説明図である。
【図２】 図２は本発明の実施例で作製された光波長変
換素子の横方向断面を示す説明図である。
換素子の横方向断面を示す説明図である。
【図３】 図３は実施例１及び実施例４で作製された光
波長変換素子における引上げ速度とテーパ状薄膜の膜厚
Ｂ及びＣとの関係を示すグラフ図である。
波長変換素子における引上げ速度とテーパ状薄膜の膜厚
Ｂ及びＣとの関係を示すグラフ図である。
【図４】 図４は実施例５で作製された光波長変換素子
のテーパ状薄膜における横方向の位置と光導波路の膜厚
との関係を示すグラフ図である。
のテーパ状薄膜における横方向の位置と光導波路の膜厚
との関係を示すグラフ図である。
【図５】 図５は従来の２段スピンコート法で作製され
た光波長変換素子の横方向断面を示す説明図である。
た光波長変換素子の横方向断面を示す説明図である。
【図６】 図６は従来の２段スピンコート法で作製され
た光波長変換素子の傾斜部における横方向の位置と光導
波路の膜厚との関係を示すグラフ図である。
た光波長変換素子の傾斜部における横方向の位置と光導
波路の膜厚との関係を示すグラフ図である。
１…基板、２…テーパ状薄膜（光導波路）、Ａ…横方向
の長さ、Ｂ…より薄い側の膜厚、Ｃ…より厚い側の膜
厚。
の長さ、Ｂ…より薄い側の膜厚、Ｃ…より厚い側の膜
厚。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 夫 龍淳 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 佐々木 敬介 東京都江戸川区南篠崎町五丁目４番９号
Claims (6)
- 【請求項１】 基板と、有機非線形光学材料を含む非晶
質高分子で形成され、かつ、上記基板の表面に積層され
た薄膜とからなり、この薄膜には左右方向に膜厚変化が
なく、かつ、前後方向に膜厚変化を有する傾斜部を形成
し、この傾斜部を光導波路として使用する光波長変換素
子において、上記薄膜を縦方向に膜厚変化がなく、か
つ、横方向に膜厚変化を有するテーパ状薄膜に形成する
と共にその傾斜角度を１×１０-4〜４×１０-3ラジアン
で一様に変化する緩やかな勾配に形成したことを特徴と
する光波長変換素子。 - 【請求項２】 平板状の基板と、有機非線形光学材料を
含む非晶質高分子で形成され、かつ、上記基板の表面に
積層された薄膜とからなり、この薄膜には縦方向に膜厚
変化がなく、かつ、横方向に膜厚変化を有する傾斜部を
形成し、この傾斜部を光導波路として使用する光波長変
換素子を製造するに際し、有機非線形光学材料を含む非
晶質高分子溶液中に基板を浸漬し、次いでこの基板を引
上げて基板表面に有機非線形光学材料を含む非晶質高分
子溶液の溶液膜を付着せしめ、この溶液膜から溶剤を除
去して基板の表面に縦方向に膜厚変化がなく、かつ、横
方向に膜厚変化を有する有機非線形光学材料を含む非晶
質高分子のテーパ状薄膜を積層し、基板の裏面側に積層
された薄膜を除去することを特徴とする光波長変換素子
の製造方法。 - 【請求項３】 有機非線形光学材料を含む非晶質高分子
溶液の２５℃粘度が１〜２，０００センチポイズである
請求項２記載の光波長変換素子の製造方法。 - 【請求項４】 基板の引上げ速度が０．１〜５０ｃｍ／
分である請求項２記載の光波長変換素子の製造方法。 - 【請求項５】 基板の引上げ速度をその引上げ開始時点
から引上げ終了時点において一様に変化させる請求項２
記載の光波長変換素子の製造方法。 - 【請求項６】 有機非線形光学材料を含む非晶質高分子
溶液中に基板を浸漬している静置時間が０〜１０分間で
ある請求項２記載の光波長変換素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014292A JPH05281587A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 光波長変換素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014292A JPH05281587A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 光波長変換素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281587A true JPH05281587A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14266065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10014292A Pending JPH05281587A (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 光波長変換素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05281587A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0695958A1 (en) * | 1994-08-04 | 1996-02-07 | Hoechst Aktiengesellschaft | Tapered waveguide for optical coupling |
| US5616802A (en) * | 1994-10-19 | 1997-04-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Cyclobutenedione derivative, process for preparing the same, and nonlinear optical element |
| US5659085A (en) * | 1994-05-20 | 1997-08-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Cyclobutenedione derivative, process for preparing the same, and nonlinear optical element |
| US5811552A (en) * | 1994-05-20 | 1998-09-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Cyclobutenedione derivative, process for preparing the same, and nonlinear optical element |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP10014292A patent/JPH05281587A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5659085A (en) * | 1994-05-20 | 1997-08-19 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Cyclobutenedione derivative, process for preparing the same, and nonlinear optical element |
| US5811552A (en) * | 1994-05-20 | 1998-09-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Cyclobutenedione derivative, process for preparing the same, and nonlinear optical element |
| US5872256A (en) * | 1994-05-20 | 1999-02-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Cyclobutenedione derivative, process for preparing the same, and nonlinear optical element |
| EP0695958A1 (en) * | 1994-08-04 | 1996-02-07 | Hoechst Aktiengesellschaft | Tapered waveguide for optical coupling |
| US5568579A (en) * | 1994-08-04 | 1996-10-22 | Hoechst Aktiengesellschaft | Waveguide coupling device including tapered waveguide with a particular tapered angle to reduce coupling loss |
| US5616802A (en) * | 1994-10-19 | 1997-04-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Cyclobutenedione derivative, process for preparing the same, and nonlinear optical element |
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