JPH05303126A - Organic nonlinear optical material and nonlinear optical element using the material - Google Patents

Organic nonlinear optical material and nonlinear optical element using the material

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JPH05303126A
JPH05303126A JP10641492A JP10641492A JPH05303126A JP H05303126 A JPH05303126 A JP H05303126A JP 10641492 A JP10641492 A JP 10641492A JP 10641492 A JP10641492 A JP 10641492A JP H05303126 A JPH05303126 A JP H05303126A
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JP
Japan
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hydrogen
electron
nonlinear optical
single crystal
polymer
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JP10641492A
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Japanese (ja)
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Beeda Mamon
マモン・ベーダ
Tomoyuki Hamada
智之 浜田
Hiroyuki Kagawa
博之 香川
Atsushi Tsunoda
角田  敦
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To increase the activity in second harmonic generation-(SHG) and to suppress the absorption in the SHG region by forming the material with a specified quinolinic compd. CONSTITUTION:This org. nonlinear optical material consists of a quinolinic compd. shown by the formula. In the formula, X, Y and Z are hydrogen or an electron donating or accepting substituent, X, Y and Z are not hydrogen at the same time, and X, Y and Z are hydrogen, halogen, an amino group or a nitrile group. The quinolinic compd. is dispersed in a single crystal or high- polymer film, the single crystal or film is used as the optical waveguide, and the film is oriented in a strong electric field. The high polymer has no absorption in >=400nm. In the optical waveguide consisting of a clad layer and a core, the quinolinic compd. is dispersed in a single crystal or high-polymer film to form the core.

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、有機非線形光学材料お
よびそれを用いた非線形光学素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic nonlinear optical material and a nonlinear optical element using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】非線形光学材料は、レーザー光などの強
い電磁場との相互作用により2次,3次の非線形応答を
示す材料であり、高調波発生,光混合,光パラメトリッ
ク発振,光変調,光スイッチなどの多くの素子機能を有
することから、レーザーの波長変換素子や光コンピュー
ティング用素子として注目を浴びている。
2. Description of the Related Art Non-linear optical materials are materials that exhibit a second-order and third-order non-linear response due to interaction with a strong electromagnetic field such as laser light, and include harmonic generation, optical mixing, optical parametric oscillation, optical modulation, optical Since it has many element functions such as a switch, it has attracted attention as a wavelength conversion element for lasers and an element for optical computing.

【0003】従来、非線形光学材料は、ニオブ酸リチウ
ム(LiNbO3),リン酸2水素カリウム(KDP),
砒素化ガリウム(GaAs)などの無機材料および半導
体材料が主に検討されてきた。しかし、無機および半導
体材料は、化合物の修飾,潮解性,応答速度などの点に
おいて問題が多い。それに対し有機化合物は、分子の修
飾が容易で、非線形性の点においても非線形光学定数が
大きく、応答速度の速い材料が得られる可能性があるこ
とから、近年では有機化合物系の非線形光学材料の研
究,開発が盛んになってきた。有機系の非線形光学材料
としては、メチルパラニトロアニリン(MNA),メチ
ルパラニトロ−N−オキサイドピリジン(POM)など
の、非線形光学特性の優れた材料が既に見出されている
が、特に半導体レーザの倍波発生を行う場合に必須の透
明性と特性の両立が図られたものは無かった。
Conventionally, non-linear optical materials have been lithium niobate (LiNbO 3 ), potassium dihydrogen phosphate (KDP),
Inorganic materials such as gallium arsenide (GaAs) and semiconductor materials have been mainly investigated. However, inorganic and semiconductor materials have many problems in terms of compound modification, deliquescent, and response speed. On the other hand, organic compounds are easy to modify molecules, have large nonlinear optical constants in terms of nonlinearity, and there is a possibility that materials with fast response speed may be obtained. Research and development have become popular. As organic non-linear optical materials, materials having excellent non-linear optical characteristics such as methylparanitroaniline (MNA) and methylparanitro-N-oxidepyridine (POM) have already been found, but especially semiconductor lasers. None of them achieved both transparency and characteristics, which are indispensable for generating the second harmonic wave.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】2次の有機非線形光学
材料の開発においては、まず分子自体の持つ非線形性、
すなわち超分子分極率βが大きいことが重要である。そ
のためにπ電子共役系を有する分子に様々な電子供与性
基や電子吸引性基を導入した化合物の設計,合成が行わ
れてきた。しかし2次の非線形光学材料には、材料の結
晶構造が反転対称中心を持たないことと、第2高調波発
生(SHG)領域に化合物が吸収を持たないことが必要
であるが、π電子共役系に電子供与性基や電子吸引性基
を導入することにより分子の双極子モ−メントを大きく
すると、結晶が反転対称中心を有する構造になりやす
く、かつ化合物が長波長領域に吸収を持ちやすくなる。
すなわち、有機非線形光学材料の設計においては、超分
子分極率βを大きくするだけでなく、SHG領域におけ
る透過率や、結晶構造を十分に考慮しなければならな
い。現在の半導体レーザーの出力光の波長が約850〜
750nmであることから、非線形光学材料の吸収波長
端はレーザーのSHG領域、すなわち約430nm以下
であることが望ましいが、吸収波長端を短くすること
は、超分子分極率βが小さくなることに繋がり、非線形
性とSHG領域における透過率の問題とを同時に解決す
るのは困難である。さらに結晶構造についても、分子設
計の段階で化合物の結晶構造を予測することは困難であ
る。p−ニトロアニリン、4−ジメチルアミノ−4′−
ニトロスチルベン、p−ニトロ−N−オキサイドピリジ
ンなどは、超分子分極率βが大きいにもかかわらず、結
晶が反転対称中心を持つ構造であるために、結晶として
非線形性を示さない化合物の例である。
In developing a second-order organic nonlinear optical material, first, the nonlinearity of the molecule itself,
That is, it is important that the supramolecular polarizability β is large. For that purpose, compounds having various electron-donating groups or electron-withdrawing groups introduced into a molecule having a π-electron conjugated system have been designed and synthesized. However, for the second-order nonlinear optical material, it is necessary that the crystal structure of the material has no inversion symmetry center and that the compound does not have absorption in the second harmonic generation (SHG) region. When the dipole moment of the molecule is increased by introducing an electron-donating group or an electron-withdrawing group into the system, the crystal tends to have a structure having an inversion symmetry center, and the compound easily absorbs in the long wavelength region. Become.
That is, in designing the organic nonlinear optical material, not only the supramolecular polarizability β must be increased, but also the transmittance in the SHG region and the crystal structure must be sufficiently considered. The wavelength of the output light of the current semiconductor laser is about 850
Since it is 750 nm, it is desirable that the absorption wavelength edge of the nonlinear optical material is in the SHG region of the laser, that is, approximately 430 nm or less, but shortening the absorption wavelength edge leads to a decrease in the supramolecular polarizability β. , It is difficult to solve the problem of nonlinearity and transmittance in the SHG region at the same time. Furthermore, regarding the crystal structure, it is difficult to predict the crystal structure of the compound at the stage of molecular design. p-nitroaniline, 4-dimethylamino-4'-
Nitrostilbene, p-nitro-N-oxide pyridine, etc. are examples of compounds that do not show non-linearity as a crystal because the crystal has a structure with an inversion symmetry center even though the supramolecular polarizability β is large. is there.

【0005】従って、本発明の目的は、SHG活性が大
きく、かつSHG領域に吸収を持たない有機非線形光学
材料を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an organic nonlinear optical material having a large SHG activity and having no absorption in the SHG region.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、その結果、半導体レーザー光源,レンズ,非線形
光学媒体からなる半導体レーザー波長変換素子におい
て、該複素環トリアリルアミン系化合物を非線形光学媒
体としてもちいることにより、半導体レーザーの波長変
換を効率良く行えることを見出した。本発明の要旨は次
のとおりである。下記一般式〔6〕で表されるキノリン
系化合物からなることを特徴とする有機非線形光学材料
であり、
In order to achieve the above object, as a result, in a semiconductor laser wavelength conversion device comprising a semiconductor laser light source, a lens, and a nonlinear optical medium, the heterocyclic triallylamine compound is added to the nonlinear optical medium. It was found that the wavelength conversion of the semiconductor laser can be efficiently performed by using the above. The gist of the present invention is as follows. An organic nonlinear optical material comprising a quinoline compound represented by the following general formula [6],

【0007】[0007]

【化6】 [Chemical 6]

【0008】〔但し、式中X,Y及びZは水素又は電子
供与性あるいは電子受容性置換基で、X,Y及びZが全
て水素の場合を除く。〕特に、一般式〔6〕のX,Y及
びZは水素,ハロゲン,アミノ基又はニトロ基のいずれ
かであるキノリン系化合物からなることを特徴とする有
機非線形光学材料である。
[Wherein X, Y and Z are hydrogen or an electron-donating or electron-accepting substituent, and the case where X, Y and Z are all hydrogen is excluded. In particular, X, Y and Z in the general formula [6] are organic non-linear optical materials characterized by comprising a quinoline-based compound which is any one of hydrogen, halogen, amino group or nitro group.

【0009】また、上記一般式〔6〕で表されるキノリ
ン系化合物が、単結晶、または高分子重合体中に分散さ
れたフィルムに形成されてなり、該単結晶又はフィルム
を光導波路とすることを特徴とする非線形光学素子であ
り、特に、前記高分子重合体中に分散されたフィルムが
強電界中で配向させたものであることを特徴とする非線
形光学素子である。更に、前記高分子重合体が400n
m以上に吸収を持たない重合体であることを特徴とする
非線形光学素子である。
The quinoline compound represented by the general formula [6] is formed into a single crystal or a film dispersed in a high molecular weight polymer, and the single crystal or film is used as an optical waveguide. In particular, the non-linear optical element is characterized in that the film dispersed in the polymer is oriented in a strong electric field. Further, the high molecular weight polymer is 400 n
It is a non-linear optical element characterized by being a polymer having no absorption above m.

【0010】また、クラッド層とコア部とからなる光導
波路において、該コア部が上記一般式〔6〕で表される
キノリン系化合物の単結晶、または高分子重合体中に分
散されたフィルムに形成されてなることを特徴とする光
導波路である。
Further, in an optical waveguide comprising a clad layer and a core portion, the core portion is a single crystal of a quinoline compound represented by the above general formula [6] or a film dispersed in a polymer. It is an optical waveguide characterized by being formed.

【0011】クラッド層とコア部とからなる光導波路を
ふくむ非線形光学素子において、該コア部が上記一般式
〔6〕で表されるキノリン系化合物の単結晶、または高
分子重合体中への分散体であることを特徴とする非線形
光学素子である。
In a non-linear optical element including an optical waveguide composed of a clad layer and a core portion, the core portion is a dispersion of a quinoline compound represented by the above general formula [6] in a single crystal or a polymer. It is a non-linear optical element characterized by being a body.

【0012】また、光源と、該光源からの光を集光する
集光手段と、該集光手段により集光された光を受けて第
2高調波を発生する高調波発生手段を有する光波長変換
装置であって、該第2高調波発生手段は、上記一般式
〔6〕で表されるキノリン系化合物の単結晶、または高
分子重合体中への分散体を光路内に備えたことを特徴と
する光波長変換装置である。
An optical wavelength having a light source, a condensing means for condensing the light from the light source, and a harmonic generating means for receiving the light condensed by the condensing means to generate a second harmonic In the conversion device, the second harmonic generation means includes a single crystal of the quinoline compound represented by the general formula [6] or a dispersion in a high molecular weight polymer in the optical path. It is a characteristic optical wavelength conversion device.

【0013】前記有機非線形光学材料の単結晶として
は、素子構成上0.1 ないし10mm角の形状が用いられ
るが、擬位相整合等の素子等においては10ないし10
0μm、また、ファイバ型素子等においては、1μm程
度のサイズも用いられる。前記有機非線形光学材料を分
散させる高分子重合体としては、アクリル酸,メチルア
クリレート,エチルアクリレート,ブチルアクリレー
ト,メタクリル酸,メチルメタクリレート,エチルメタ
クリレート,シクロヘキシルメタクリレート,フェニル
メタクリレート,スチレンなどに代表されるモノマーを
重合させた透明高分子重合体が用いられる。特に該重合
体は400nm以上に吸収を持たない重合体であること
が望ましい。そして、上記分散体を強電界下で配向させ
たものである。また、該分散体は、あらかじめモノマー
中に非線形媒体を分散させ、強電界下において非線形材
料を配向させながら前記モノマーを重合させることによ
って得ることができる。また、前記非線形材料を分散さ
せたモノマーを重合させた後に該高分子重合体のガラス
転移温度以上に加熱し、強電界下で徐冷することによっ
て得ることもできる。
As the single crystal of the organic nonlinear optical material, a shape of 0.1 to 10 mm square is used in terms of the element structure, but 10 to 10 is used in an element such as quasi phase matching.
A size of 0 μm, and a size of about 1 μm is also used for a fiber type element or the like. As the polymer for dispersing the organic nonlinear optical material, monomers represented by acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, styrene and the like are used. A polymerized transparent high molecular polymer is used. Particularly, the polymer is preferably a polymer having no absorption at 400 nm or more. The dispersion is oriented under a strong electric field. Further, the dispersion can be obtained by previously dispersing a non-linear medium in the monomer and polymerizing the non-linear material in the strong electric field while orienting the non-linear material. It can also be obtained by polymerizing a monomer in which the non-linear material is dispersed, heating the polymer above the glass transition temperature, and then gradually cooling it under a strong electric field.

【0014】さらに本発明の有機非線形光学材料の単結
晶もしくはその高分子分散体をコアとし、該コアがクラ
ッド層に囲まれた光導波路を備えた非線形光学素子とし
て用いられる。
Further, the organic non-linear optical material of the present invention is used as a non-linear optical element provided with an optical waveguide having a core or a polymer dispersion thereof as a core and the core being surrounded by a cladding layer.

【0015】図1〜図3は、本発明の非線形光学素子を
応用した光波長変換装置の模式構成図である。図中1は
本発明の非線形光学素子に用いる光源である。2,4,
8,9は本発明の素子に用いられる半透過鏡である。5
は偏光板である。6及び7は入射光及び出力光を示す。
10は反射鏡、11は帰還光、12は他の入射光をそれ
ぞれ示す。
1 to 3 are schematic configuration diagrams of an optical wavelength conversion device to which the nonlinear optical element of the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 is a light source used in the nonlinear optical element of the present invention. 2, 4,
Reference numerals 8 and 9 are semi-transmissive mirrors used in the device of the present invention. 5
Is a polarizing plate. Reference numerals 6 and 7 denote incident light and output light.
Reference numeral 10 is a reflecting mirror, 11 is return light, and 12 is other incident light.

【0016】図4は、本発明の非線形光学素子を応用し
た光波長変換装置の一具体例の模式図を示す。前記有機
非線形材料の単結晶またはその高分子分散体のコアとそ
れを囲むクラッド層を備えたSHG素子18に、レーザ
ーダイオード13からのレーザー光14(GaAlAs半導体
レーザー光;波長0.88〜0.75μm)をコリメータ
15,アナモルフィックプリズムペア16および集光レ
ンズ17を介して透過させることにより、青色光(波長
0.44〜0.37μm)の第2次高調波(SHG)光19を
得ることができる。本発明のSHG素子18を用いるこ
とにより、カットオフ波長が短かく、耐レーザー光性に
優れた光波長変換装置が得られる。
FIG. 4 is a schematic view of a specific example of an optical wavelength conversion device to which the nonlinear optical element of the present invention is applied. A laser beam 14 from a laser diode 13 (GaAlAs semiconductor laser beam; wavelength 0.88 to 0.8) is applied to an SHG element 18 having a core of a single crystal of the organic nonlinear material or a polymer dispersion thereof and a cladding layer surrounding the core. 75 μm) is transmitted through the collimator 15, the anamorphic prism pair 16 and the condenser lens 17 to obtain the second harmonic (SHG) light 19 of blue light (wavelength 0.44 to 0.37 μm). be able to. By using the SHG element 18 of the present invention, an optical wavelength conversion device having a short cutoff wavelength and excellent laser light resistance can be obtained.

【0017】本発明の化合物の代表例を以下に示すが、
本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
Representative examples of the compound of the present invention are shown below.
The scope of the present invention is not limited to these.

【0018】[0018]

【化7】 [Chemical 7]

【0019】[0019]

【化8】 [Chemical 8]

【0020】[0020]

【化9】 [Chemical 9]

【0021】[0021]

【化10】 [Chemical 10]

【0022】[0022]

【化11】 [Chemical 11]

【0023】更に本発明の有機非線形光学材料は光整
流,光混合,パラメトリック増幅,EO変調器等の2次
非線形デバイスに応用できる。
Further, the organic nonlinear optical material of the present invention can be applied to second-order nonlinear devices such as optical rectification, optical mixing, parametric amplification and EO modulator.

【0024】本発明の有機非線形光学材料は、第3高調
波発生,カーシャッター,光混合,光双安定性を利用し
た光メモリ,光演算素子などの3次非線形デバイスに応
用することができる。
The organic nonlinear optical material of the present invention can be applied to a third-order nonlinear device such as third harmonic generation, Kerr shutter, light mixing, optical memory utilizing optical bistability, and optical operation element.

【0025】本発明の有機非線形光学材料は、有機溶媒
中から結晶を析出させる方法,ブリッジマン法,チョク
ラルスキー法,昇華法などを用いて単結晶を作製し、切
断,研磨することにより波長変換素子として用いること
ができる。また、チェレンコフタイプの非線形デバイス
としても用いることが可能である。
In the organic nonlinear optical material of the present invention, a single crystal is prepared by a method of precipitating a crystal from an organic solvent, a Bridgman method, a Czochralski method, a sublimation method, or the like. It can be used as a conversion element. It can also be used as a Cherenkov type non-linear device.

【0026】[0026]

【作用】本発明のキノリン誘導体分子構造上、CTベク
トルの和により分子単独の非線形性がより大きくなる。
さらにその結晶構造において非中心対称構造となりやす
く、結晶状態においてもより大きな非線形性を発現する
ことができる。
In the molecular structure of the quinoline derivative of the present invention, the non-linearity of the molecule alone becomes larger due to the sum of CT vectors.
Further, the crystal structure is likely to be a non-centrosymmetric structure, and a larger non-linearity can be exhibited even in the crystalline state.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

〔実施例1〜6〕2,6又は7の位置に塩素又はフッ素
を導入した8−キノリノールに対し、その2次非線形光
学定数βを非経験的分子軌道法を用いて算定し、他の位
置の置換体を比較した。計算に際し、分子は同様に非経
験的分子軌道法(GAUSSIAN 80)を用いて最適化した。非
線形定数の計算にはHONDO−7(STO−3G基底)
を使用した。計算結果を表1及び表2に示す。表1はフ
ッ素(F)を置換基とした場合である。表に示されるよ
うに、本発明の2,6又は7の位置が他の比較例の位置
とは特異的に相違して、非線形特性を高める効果がある
ことが明らかである。表2は塩素(Cl)の場合を示し
ているが、全く同様に本発明の効果が現われている。
[Examples 1 to 6] With respect to 8-quinolinol having chlorine or fluorine introduced at positions 2, 6 or 7, its second-order nonlinear optical constant β was calculated using the ab initio molecular orbital method, and other positions were calculated. The substitution products were compared. For the calculation, the molecules were also optimized using the ab initio molecular orbital method (GAUSSIAN 80). HONDO-7 (STO-3G basis) for non-linear constant calculation
It was used. The calculation results are shown in Tables 1 and 2. Table 1 shows the case where fluorine (F) is used as the substituent. As shown in the table, it is clear that the position 2, 6, or 7 of the present invention is different from the positions of the other comparative examples, and has the effect of enhancing the non-linear characteristic. Table 2 shows the case of chlorine (Cl), but the effect of the present invention is exhibited in exactly the same manner.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】〔実施例7〜14〕実施例1乃至6と同様
に本発明の各種の化合物の非線形光学特性を計算した結
果を表3に示す。実施例7乃至11はニトロ基(NO2
又はアミノ基(NH2)を用いた結果であり、実施例12
乃至14は2種の置換基を併用した場合の結果である。
表のように、本発明の化合物はいずれも未置換の分子に
比べ、著しい非線形性の増大が認められる。
Examples 7 to 14 Table 3 shows the results of calculation of the nonlinear optical characteristics of various compounds of the present invention as in Examples 1 to 6. Examples 7 to 11 are nitro groups (NO 2 ).
Alternatively, the results are obtained by using an amino group (NH 2 ).
Nos. 14 to 14 are results when two kinds of substituents are used in combination.
As shown in the table, all of the compounds of the present invention show a marked increase in nonlinearity as compared with the unsubstituted molecule.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の有機非線形光学材料は優れた非
線形性を有している。
The organic nonlinear optical material of the present invention has excellent nonlinearity.

【0032】また、該有機非線形光学材料を用い、半導
体レーザーと組み合わせることにより、可視領域に波長
を有するレーザービ−ムを得ることができる。
By using the organic nonlinear optical material and combining it with a semiconductor laser, a laser beam having a wavelength in the visible region can be obtained.

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

【図1】本発明の化合物を用いた波長変換装置の模式構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wavelength conversion device using the compound of the present invention.

【図2】本発明の化合物を用いた波長変換装置の模式構
成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a wavelength conversion device using the compound of the present invention.

【図3】本発明の化合物を用いた波長変換装置の模式構
成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a wavelength conversion device using the compound of the present invention.

【図4】本発明の非線形光学素子を応用した光波長変換
装置の一具体例の模式図である。
FIG. 4 is a schematic view of a specific example of an optical wavelength conversion device to which the nonlinear optical element of the present invention is applied.

【符号の説明】 1…光源、2,4,8,9…半透過鏡、5…偏光板、
6,7…入射光及び出力光、10…反射鏡、11…帰還
光、12…他の入射光、13…レーザーダイオード、1
4…レーザ光、15…コリメーター、16…アナモルフ
ィックプリズムペア、17…集光レンズ、18…SHG
素子、19…SHG光。
[Explanation of symbols] 1 ... Light source, 2, 4, 8, 9 ... Semi-transmissive mirror, 5 ... Polarizing plate,
6, 7 ... Incident light and output light, 10 ... Reflector, 11 ... Return light, 12 ... Other incident light, 13 ... Laser diode, 1
4 ... Laser light, 15 ... Collimator, 16 ... Anamorphic prism pair, 17 ... Condensing lens, 18 ... SHG
Element, 19 ... SHG light.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角田 敦 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Tsunoda 4026 Kuji Town, Hitachi City, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記一般式〔1〕で表されるキノリン系化
合物からなることを特徴とする有機非線形光学材料。 【化1】 〔但し、式中X,Y及びZは水素又は電子供与性あるい
は電子受容性置換基で、X,Y及びZが全て水素の場合
を除く。〕
1. An organic nonlinear optical material comprising a quinoline compound represented by the following general formula [1]. [Chemical 1] [In the formula, X, Y and Z are hydrogen or an electron-donating or electron-accepting substituent, and the case where X, Y and Z are all hydrogen is excluded. ]
【請求項2】一般式〔1〕のX,Y及びZは水素,ハロ
ゲン,アミノ基又はニトロ基のいずれかであるキノリン
系化合物からなることを特徴とする請求項1記載の有機
非線形光学材料。
2. The organic nonlinear optical material according to claim 1, wherein X, Y and Z in the general formula [1] are composed of a quinoline-based compound which is any one of hydrogen, halogen, amino group and nitro group. ..
【請求項3】下記一般式〔2〕で表されるキノリン系化
合物が、単結晶、または高分子重合体中に分散されたフ
ィルムに形成されてなり、該単結晶又はフィルムを光導
波路とすることを特徴とする非線形光学素子。 【化2】 〔但し、式中X,Y及びZは水素又は電子供与性あるい
は電子受容性置換基で、X,Y及びZが全て水素の場合
を除く。〕
3. A quinoline compound represented by the following general formula [2] is formed into a single crystal or a film dispersed in a polymer, and the single crystal or film is used as an optical waveguide. A nonlinear optical element characterized by the above. [Chemical 2] [In the formula, X, Y and Z are hydrogen or an electron-donating or electron-accepting substituent, and the case where X, Y and Z are all hydrogen is excluded. ]
【請求項4】前記高分子重合体中に分散されたフィルム
が強電界中で配向させたものであることを特徴とする請
求項3記載の非線形光学素子。
4. The non-linear optical element according to claim 3, wherein the film dispersed in the polymer is oriented in a strong electric field.
【請求項5】前記高分子重合体が400nm以上に吸収
を持たない重合体であることを特徴とする請求項3記載
の非線形光学素子。
5. The non-linear optical element according to claim 3, wherein the high molecular polymer is a polymer having no absorption at 400 nm or more.
【請求項6】クラッド層とコア部とからなる光導波路に
おいて、該コア部が下記一般式〔3〕で表されるキノリ
ン系化合物の単結晶、または高分子重合体中に分散され
たフィルムに形成されてなることを特徴とする光導波
路。 【化3】 〔但し、式中X,Y及びZは水素又は電子供与性あるい
は電子受容性置換基で、X,Y及びZが全て水素の場合
を除く。〕
6. An optical waveguide comprising a clad layer and a core portion, wherein the core portion is a single crystal of a quinoline compound represented by the following general formula [3] or a film dispersed in a high molecular polymer. An optical waveguide characterized by being formed. [Chemical 3] [In the formula, X, Y and Z are hydrogen or an electron-donating or electron-accepting substituent, and the case where X, Y and Z are all hydrogen is excluded. ]
【請求項7】クラッド層とコア部とからなる光導波路を
ふくむ非線形光学素子において、該コア部が下記一般式
〔4〕で表されるキノリン系化合物の単結晶、または高
分子重合体中への分散体であることを特徴とする非線形
光学素子。 【化4】 〔但し、式中X,Y及びZは水素又は電子供与性あるい
は電子受容性置換基で、X,Y及びZが全て水素の場合
を除く。〕
7. A nonlinear optical element including an optical waveguide comprising a clad layer and a core portion, wherein the core portion is a single crystal of a quinoline compound represented by the following general formula [4] or a high molecular polymer. Non-linear optical element characterized by being a dispersion of. [Chemical 4] [In the formula, X, Y and Z are hydrogen or an electron-donating or electron-accepting substituent, and the case where X, Y and Z are all hydrogen is excluded. ]
【請求項8】光源と、該光源からの光を集光する集光手
段と、該集光手段により集光された光を受けて第2高調
波を発生する高調波発生手段を有する光波長変換装置で
あって、該第2高調波発生手段は、下記一般式〔5〕で
表されるキノリン系化合物の単結晶、または高分子重合
体中への分散体を光路内に備えたことを特徴とする光波
長変換装置。 【化5】 〔但し、式中X,Y及びZは水素又は電子供与性あるい
は電子受容性置換基で、X,Y及びZが全て水素の場合
を除く。〕
8. A light wavelength having a light source, a condensing means for condensing the light from the light source, and a harmonic generating means for receiving the light condensed by the condensing means to generate a second harmonic. A conversion device, wherein the second harmonic generation means is provided with a single crystal of a quinoline compound represented by the following general formula [5] or a dispersion in a polymer in an optical path. Characteristic optical wavelength converter. [Chemical 5] [In the formula, X, Y and Z are hydrogen or an electron-donating or electron-accepting substituent, and the case where X, Y and Z are all hydrogen is excluded. ]
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000072750A (en) * 1998-06-16 2000-03-07 Mitsubishi Materials Corp 8-quinolinol derivative and its production and metal complex and its use
EP0861864B1 (en) * 1995-06-06 2004-08-25 Hitachi Chemical Co., Ltd. Method of preparation of polyquinolines
WO2024045401A1 (en) * 2022-08-30 2024-03-07 闽都创新实验室 Crystal compound, preparation method, and use of same in x-ray direct detection and imaging

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