JPH07248514A - Ｎｌｏ活性デバイスの製造法 - Google Patents
Ｎｌｏ活性デバイスの製造法Info
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- JPH07248514A JPH07248514A JP4357246A JP35724692A JPH07248514A JP H07248514 A JPH07248514 A JP H07248514A JP 4357246 A JP4357246 A JP 4357246A JP 35724692 A JP35724692 A JP 35724692A JP H07248514 A JPH07248514 A JP H07248514A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/365—Non-linear optics in an optical waveguide structure
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
- G02F1/3775—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure with a periodic structure, e.g. domain inversion, for quasi-phase-matching [QPM]
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- G02F2202/00—Materials and properties
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＬＯデバイスの工業上の規模でのより速い
製造方法、並びに光学導波構造を含むデバイスの提供。 【構成】 ＮＬＯデバイスを製造する方法であって、過
分極し得る基のポーリングのためにＮＬＯポリマーを加
熱しながら電場に暴露して、過分極し得る基を有するＮ
ＬＯポリマーの一以上の層を含有する光学導波構造を形
成する方法において、該ＮＬＯポリマーが、加熱される
ために、熱エネルギーを発生する通電電気伝導体に接触
されることを特徴とする方法；並びに当該方法を用いて
製造され、その通電電気伝導体が、連結された光に電気
光学的に作用する際に電極としてまた機能することを特
徴とするデバイスが提供された。
製造方法、並びに光学導波構造を含むデバイスの提供。 【構成】 ＮＬＯデバイスを製造する方法であって、過
分極し得る基のポーリングのためにＮＬＯポリマーを加
熱しながら電場に暴露して、過分極し得る基を有するＮ
ＬＯポリマーの一以上の層を含有する光学導波構造を形
成する方法において、該ＮＬＯポリマーが、加熱される
ために、熱エネルギーを発生する通電電気伝導体に接触
されることを特徴とする方法；並びに当該方法を用いて
製造され、その通電電気伝導体が、連結された光に電気
光学的に作用する際に電極としてまた機能することを特
徴とするデバイスが提供された。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非線形光学活性な（ＮＬ
Ｏ）デバイスを製造する方法であって、過分極し得る基
のポーリングのためにＮＬＯポリマーを加熱しながら電
場に暴露して、過分極し得る基を含むＮＬＯポリマーの
一以上の層を含有する光学導波(optical waveguiding)
構造を形成する方法に関する。
Ｏ）デバイスを製造する方法であって、過分極し得る基
のポーリングのためにＮＬＯポリマーを加熱しながら電
場に暴露して、過分極し得る基を含むＮＬＯポリマーの
一以上の層を含有する光学導波(optical waveguiding)
構造を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】導波ＮＬＯ物質を含むデバイスは公知で
ある。思い浮かぶ例は、電気光学スイッチまたは電気光
学マッハ‐ツェンダー干渉計を包含する。
ある。思い浮かぶ例は、電気光学スイッチまたは電気光
学マッハ‐ツェンダー干渉計を包含する。
【０００３】光学的に非線形な物質〔非線形光学（ＮＬ
Ｏ）物質ともまた呼ばれる〕において、非線形な分極
は、外的な力の場（例えば電場）の作用の下で起こる。
非線形電気的分極は、周波数倍加、ポッケルス効果及び
ケル効果のような、いくつかの光学的に非線形な現象を
引き起こし得る。あるいは、ＮＬＯ効果は例えば光光学
的に(opto-optically)または音響光学的に(acoustic-op
tically)発生し得る。
Ｏ）物質ともまた呼ばれる〕において、非線形な分極
は、外的な力の場（例えば電場）の作用の下で起こる。
非線形電気的分極は、周波数倍加、ポッケルス効果及び
ケル効果のような、いくつかの光学的に非線形な現象を
引き起こし得る。あるいは、ＮＬＯ効果は例えば光光学
的に(opto-optically)または音響光学的に(acoustic-op
tically)発生し得る。
【０００４】ポリマー状ＮＬＯ物質をＮＬＯ活性とする
（所望のＮＬＯ効果を巨視的に得る）ために、それら物
質中に存在する基（通常は過分極し得る側基）は第一
に、整列される（ポーリングされる）必要がある。その
ような整列は通常、ポリマー物質を、ポリマー鎖を配向
のために十分に可動性とするように加熱しながら、電気
的（直流）電圧（いわゆるポーリング場）に暴露するこ
とによって行われる。
（所望のＮＬＯ効果を巨視的に得る）ために、それら物
質中に存在する基（通常は過分極し得る側基）は第一
に、整列される（ポーリングされる）必要がある。その
ような整列は通常、ポリマー物質を、ポリマー鎖を配向
のために十分に可動性とするように加熱しながら、電気
的（直流）電圧（いわゆるポーリング場）に暴露するこ
とによって行われる。
【０００５】本発明の範囲内において、“ＮＬＯポリマ
ー”と言う語は常に、熱可塑性の、一般に非晶質のポリ
マー、並びに熱硬化性樹脂を指す。適当なオリゴマー、
プレポリマー、及びポーリングし得る層を形成すること
のできる他の有機ＮＬＯ物質がまた、本発明に従うＮＬ
Ｏポリマーの語に含まれる。ＮＬＯ熱硬化性樹脂の場合
においては、ＮＬＯポリマーは硬化によって成形され、
同時的な整列によってＮＬＯ活性とされる。
ー”と言う語は常に、熱可塑性の、一般に非晶質のポリ
マー、並びに熱硬化性樹脂を指す。適当なオリゴマー、
プレポリマー、及びポーリングし得る層を形成すること
のできる他の有機ＮＬＯ物質がまた、本発明に従うＮＬ
Ｏポリマーの語に含まれる。ＮＬＯ熱硬化性樹脂の場合
においては、ＮＬＯポリマーは硬化によって成形され、
同時的な整列によってＮＬＯ活性とされる。
【０００６】例えば、冒頭に記載したような方法が、Ｎ
ＬＯ熱硬化性樹脂のために、欧州特許第 445 864号公報
より知られている。この場合において、ポリマー状ＮＬ
Ｏ物質の層は、基体に硬化されるＮＬＯ組成物を施与
し、その全体を加熱しながら同時的に電場に暴露するこ
とによって形成される。加熱は、該基体を熱い基礎（制
御された温度の台）上に置くことによる。
ＬＯ熱硬化性樹脂のために、欧州特許第 445 864号公報
より知られている。この場合において、ポリマー状ＮＬ
Ｏ物質の層は、基体に硬化されるＮＬＯ組成物を施与
し、その全体を加熱しながら同時的に電場に暴露するこ
とによって形成される。加熱は、該基体を熱い基礎（制
御された温度の台）上に置くことによる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の加熱法は研究目
的のためには非常に満足すべきものであるが、工業上の
規模での用途のためには、非常に実用的なものではな
い。例えば、ベンチスケールで開発された規模での該方
法の自動化のための機会が、かなり要求されたままでい
る。また、より速い方法が望まれる。
的のためには非常に満足すべきものであるが、工業上の
規模での用途のためには、非常に実用的なものではな
い。例えば、ベンチスケールで開発された規模での該方
法の自動化のための機会が、かなり要求されたままでい
る。また、より速い方法が望まれる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の公知の
タイプの方法、すなわち非線形光学活性な（ＮＬＯ）デ
バイスを製造する方法であって、過分極し得る基のポー
リングのためにＮＬＯポリマーを加熱しながら電場に暴
露して、過分極し得る基を有するＮＬＯポリマーの一以
上の層を含有する光学導波構造を形成する方法におい
て、ＮＬＯポリマーが、加熱されるために、熱エネルギ
ーを発生する通電電気伝導体に接触される方法を用いる
ことによって、上記の課題を解決する。上記の加熱要素
は、簡単のため公知の語“抵抗体ワイヤ（resistor wir
e)”で示すことができる。勿論、適当な熱エネルギー発
生伝導体は、ワイヤーの形状に限定されるものではな
い。
タイプの方法、すなわち非線形光学活性な（ＮＬＯ）デ
バイスを製造する方法であって、過分極し得る基のポー
リングのためにＮＬＯポリマーを加熱しながら電場に暴
露して、過分極し得る基を有するＮＬＯポリマーの一以
上の層を含有する光学導波構造を形成する方法におい
て、ＮＬＯポリマーが、加熱されるために、熱エネルギ
ーを発生する通電電気伝導体に接触される方法を用いる
ことによって、上記の課題を解決する。上記の加熱要素
は、簡単のため公知の語“抵抗体ワイヤ（resistor wir
e)”で示すことができる。勿論、適当な熱エネルギー発
生伝導体は、ワイヤーの形状に限定されるものではな
い。
【０００９】抵抗体ワイヤを用いるＮＬＯ物質の加熱
は、欧州特許第 318 087号公報〔そこでは、上記の加熱
法が光のビームの制御された供給のためのデバイス（光
スイッチ）の作業域をポーリングするまたは脱ポーリン
グするために用いられる〕より自体公知であると言うこ
とをここで指摘しておくのが適切であろう。この場合に
おける抵抗体ワイヤは、それ故、電気光学デバイスにお
ける使用機能を有する。本発明（それに従えば、抵抗体
ワイヤはＮＬＯデバイスの製造において機能を有する）
は、それとはかなり異なる。一般に、特定のデバイスの
利用において用いられる方法が、このデバイスとは異な
るデバイスの製造にも加えて有利に使用することができ
るとは予期されない。本発明に従い、ＮＬＯ活性デバイ
スは、その中に永久双極子が組み入れられたＮＬＯ物質
（ポーリングされたＮＬＯ物質）を含んで作られる。該
デバイスの動作は、永久的にポーリングされた物質中で
の先述の非線形分極の発生に基づく。欧州特許第 318 0
87号は、動作が、整列を変化させることに基づくデバイ
スに関する。
は、欧州特許第 318 087号公報〔そこでは、上記の加熱
法が光のビームの制御された供給のためのデバイス（光
スイッチ）の作業域をポーリングするまたは脱ポーリン
グするために用いられる〕より自体公知であると言うこ
とをここで指摘しておくのが適切であろう。この場合に
おける抵抗体ワイヤは、それ故、電気光学デバイスにお
ける使用機能を有する。本発明（それに従えば、抵抗体
ワイヤはＮＬＯデバイスの製造において機能を有する）
は、それとはかなり異なる。一般に、特定のデバイスの
利用において用いられる方法が、このデバイスとは異な
るデバイスの製造にも加えて有利に使用することができ
るとは予期されない。本発明に従い、ＮＬＯ活性デバイ
スは、その中に永久双極子が組み入れられたＮＬＯ物質
（ポーリングされたＮＬＯ物質）を含んで作られる。該
デバイスの動作は、永久的にポーリングされた物質中で
の先述の非線形分極の発生に基づく。欧州特許第 318 0
87号は、動作が、整列を変化させることに基づくデバイ
スに関する。
【００１０】本発明に従う方法における自体公知の加熱
方法の使用が、上記の公知の方法より優れる、欧州特許
第 318 087号公報から誘導され得ない利点を有すると言
うことは、正にデバイスの製造におけることである。本
発明に従う方法はより速いので、整列の間、より高い場
強度（ポーリングの増大した程度を与える）を付すこと
が可能である。このポーリングの程度がデバイスの最終
的な機能を決定するものであるとすると、このことはＮ
ＬＯ活性なデバイスの製造において正に重要である。ポ
リマー状物質における電荷の注入(injection) 及びトラ
ッピング(trapping)の危険が低いことがまた、より速い
本製造方法における利点である。予想外なことに、本発
明に従う製造方法は、ＮＬＯ活性デバイスを用いる場合
のいわゆるドリフト現象の減少を最終的にもたらす。さ
らに、ポーリングの間の電気的焼損の危険が減じられ、
有用生成物のより高い収率をもたらす。
方法の使用が、上記の公知の方法より優れる、欧州特許
第 318 087号公報から誘導され得ない利点を有すると言
うことは、正にデバイスの製造におけることである。本
発明に従う方法はより速いので、整列の間、より高い場
強度（ポーリングの増大した程度を与える）を付すこと
が可能である。このポーリングの程度がデバイスの最終
的な機能を決定するものであるとすると、このことはＮ
ＬＯ活性なデバイスの製造において正に重要である。ポ
リマー状物質における電荷の注入(injection) 及びトラ
ッピング(trapping)の危険が低いことがまた、より速い
本製造方法における利点である。予想外なことに、本発
明に従う製造方法は、ＮＬＯ活性デバイスを用いる場合
のいわゆるドリフト現象の減少を最終的にもたらす。さ
らに、ポーリングの間の電気的焼損の危険が減じられ、
有用生成物のより高い収率をもたらす。
【００１１】永久的にポーリングされたＮＬＯポリマー
を得るためにＮＬＯ物質を加熱するための抵抗体ワイヤ
の使用は、過分極し得る基がポーリングされるところの
電場を発生する際に、通電電気伝導体にまた電極として
の機能を持たせるならば、さらなる利点を有する。この
機能の組み合わせは、より簡単で、より経済的な製造法
を提供し、それ故、本発明に従う方法の好ましい実施態
様を構成する。
を得るためにＮＬＯ物質を加熱するための抵抗体ワイヤ
の使用は、過分極し得る基がポーリングされるところの
電場を発生する際に、通電電気伝導体にまた電極として
の機能を持たせるならば、さらなる利点を有する。この
機能の組み合わせは、より簡単で、より経済的な製造法
を提供し、それ故、本発明に従う方法の好ましい実施態
様を構成する。
【００１２】本発明に従う方法の考えられる態様を、以
下に例示する。
下に例示する。
【００１３】本発明に従う方法におけるＮＬＯポリマー
のポーリングは、公知の方法にて電場を付与することに
よる。ポーリングされる物質（それは通常、基体上にデ
ィポジットされている）は、この目的のために、整流さ
れた電圧源に連結した電極を備えられる。ポリマー層厚
１μｍ当たり数十から数百ボルトの電圧が普通である。
電場への暴露時間は、通常、２〜３秒間から数分間であ
るが、しかし、特に熱硬化性ＮＬＯ組成物を用いた場合
には、数十分から１時間であってもまた良い。必要とさ
れる時間はさらに、ポーリングの起こる温度に依存す
る。先に記述したように、この温度は用いるＮＬＯポリ
マーに依存するが、概して約50〜350 ℃、特に80〜200
℃である。ポーリング場は、ポーリングされた物質が環
境温度へと冷却されるまで保たれる。
のポーリングは、公知の方法にて電場を付与することに
よる。ポーリングされる物質（それは通常、基体上にデ
ィポジットされている）は、この目的のために、整流さ
れた電圧源に連結した電極を備えられる。ポリマー層厚
１μｍ当たり数十から数百ボルトの電圧が普通である。
電場への暴露時間は、通常、２〜３秒間から数分間であ
るが、しかし、特に熱硬化性ＮＬＯ組成物を用いた場合
には、数十分から１時間であってもまた良い。必要とさ
れる時間はさらに、ポーリングの起こる温度に依存す
る。先に記述したように、この温度は用いるＮＬＯポリ
マーに依存するが、概して約50〜350 ℃、特に80〜200
℃である。ポーリング場は、ポーリングされた物質が環
境温度へと冷却されるまで保たれる。
【００１４】典型的なポーリング温度及び必要とされる
適当な時間は、中でも特許公報から公知である。例え
ば、欧州特許第 378 185号公報から、そこに記載された
ＮＬＯコポリマーを85℃で、８×105 Ｖ／cmの電場強度
に20分間暴露することが知られている。米国特許第 4 8
65 406号明細書に記載されたＮＬＯポリマーは、90℃の
温度で、70Ｖ／μｍの電場強度に10分間暴露される。欧
州特許第 396 172号公報は、ＮＬＯポリマーのコロナ放
電による整列を記載しており、その温度は 127℃であ
る。欧州特許第 445 864号公報（そこにおいて、ＮＬＯ
熱硬化性樹脂の問題がある）においては、熱硬化性組成
物が硬化され、 145℃の温度で15〜45分間ポーリングさ
れる。欧州特許第 359 648号公報には、100 ℃の温度
で、50Ｖ／μｍの電場の作用の下で数秒間のポーリング
がある。
適当な時間は、中でも特許公報から公知である。例え
ば、欧州特許第 378 185号公報から、そこに記載された
ＮＬＯコポリマーを85℃で、８×105 Ｖ／cmの電場強度
に20分間暴露することが知られている。米国特許第 4 8
65 406号明細書に記載されたＮＬＯポリマーは、90℃の
温度で、70Ｖ／μｍの電場強度に10分間暴露される。欧
州特許第 396 172号公報は、ＮＬＯポリマーのコロナ放
電による整列を記載しており、その温度は 127℃であ
る。欧州特許第 445 864号公報（そこにおいて、ＮＬＯ
熱硬化性樹脂の問題がある）においては、熱硬化性組成
物が硬化され、 145℃の温度で15〜45分間ポーリングさ
れる。欧州特許第 359 648号公報には、100 ℃の温度
で、50Ｖ／μｍの電場の作用の下で数秒間のポーリング
がある。
【００１５】ポーリング場によって生じた電気的電圧
は、通常整流された電圧であると言うこと、しかし、文
献に記載された特定の条件下では交流電圧を用いること
も可能であることがまた証明されていると言うことをさ
らに述べておかねばならない。ポール（Paul) Ｒ. アシ
ュレー(Ashley)及びトーマス（Thomas) Ｅ. トュモリロ
(Tumolillo) 、Opt. Soc. Am. Technical Digest Serie
s, 8巻, 87頁 (1991年）を参照されたい。
は、通常整流された電圧であると言うこと、しかし、文
献に記載された特定の条件下では交流電圧を用いること
も可能であることがまた証明されていると言うことをさ
らに述べておかねばならない。ポール（Paul) Ｒ. アシ
ュレー(Ashley)及びトーマス（Thomas) Ｅ. トュモリロ
(Tumolillo) 、Opt. Soc. Am. Technical Digest Serie
s, 8巻, 87頁 (1991年）を参照されたい。
【００１６】熱エネルギーを発生する通電電気伝導体、
例えば抵抗体ワイヤは、薄層技術より自体公知の加熱要
素、例えばＮｉ／ＦｅまたはＮｉ／Ｃｒであって良い。
あるいは、上記の好ましい態様の観点においてもまた、
そこから電極が作られるところの物質としてまた公知の
それら物質を、電気伝導体として使用することができ
る。これらは貴金属、例えば金、銀、パラジウムまたは
アルミニウム、並びに、透明電極として本技術分野で公
知の物質、例えばインジウムスズオキシドを包含する。
抵抗体ワイヤの動作は、電気伝導体を通じてサージ（電
気的インパルス）を送ることに基づく。含まれる過分極
し得る基のポーリングのための十分に高いＮＬＯポリマ
ー温度を与えるに十分な熱を発生するために、結局、通
電伝導体の二次抵抗が十分高いことが重要である故に、
必要とされるサージの強度及びその保持時間は、伝導体
の形状に部分的に依存する。熱エネルギーを発生する電
気伝導体は当業者に公知であり、当業者であれば、与え
られた形状の伝導体のために、どの強度の電流を付す必
要があるかを、容易に決定することができる。電極及び
抵抗体ワイヤの機能が組み合わされた場合において、サ
ージは実際問題において、例えば比較的大きな直径の
（低電流密度の）供給電極、続いて比較的小さい直径の
部分を用いることによって得ることができる。すると、
高い電流密度がこの狭い部分にて作られ、それ故熱が発
生する。あるいは、異なる固有抵抗の二つの金属で作ら
れた物質を用い、異なる金属被覆の厚みまたは該物質の
組成のいずれかを、低い電流密度（例えば供給時の低い
固有抵抗）及び他方では高い電流密度（例えばＮＬＯポ
リマーがポーリングされる箇所で比較的高い固有抵抗が
示される）の所望の効果を得るように変化させることが
可能である。もし、光学導波管の部分のみを十分に加熱
させる（かつポーリングによってＮＬＯ活性とさせる）
ことが目的であるならば、こうして変化された電流密度
によって、望まれるような局部的な整列が可能である。
例えば抵抗体ワイヤは、薄層技術より自体公知の加熱要
素、例えばＮｉ／ＦｅまたはＮｉ／Ｃｒであって良い。
あるいは、上記の好ましい態様の観点においてもまた、
そこから電極が作られるところの物質としてまた公知の
それら物質を、電気伝導体として使用することができ
る。これらは貴金属、例えば金、銀、パラジウムまたは
アルミニウム、並びに、透明電極として本技術分野で公
知の物質、例えばインジウムスズオキシドを包含する。
抵抗体ワイヤの動作は、電気伝導体を通じてサージ（電
気的インパルス）を送ることに基づく。含まれる過分極
し得る基のポーリングのための十分に高いＮＬＯポリマ
ー温度を与えるに十分な熱を発生するために、結局、通
電伝導体の二次抵抗が十分高いことが重要である故に、
必要とされるサージの強度及びその保持時間は、伝導体
の形状に部分的に依存する。熱エネルギーを発生する電
気伝導体は当業者に公知であり、当業者であれば、与え
られた形状の伝導体のために、どの強度の電流を付す必
要があるかを、容易に決定することができる。電極及び
抵抗体ワイヤの機能が組み合わされた場合において、サ
ージは実際問題において、例えば比較的大きな直径の
（低電流密度の）供給電極、続いて比較的小さい直径の
部分を用いることによって得ることができる。すると、
高い電流密度がこの狭い部分にて作られ、それ故熱が発
生する。あるいは、異なる固有抵抗の二つの金属で作ら
れた物質を用い、異なる金属被覆の厚みまたは該物質の
組成のいずれかを、低い電流密度（例えば供給時の低い
固有抵抗）及び他方では高い電流密度（例えばＮＬＯポ
リマーがポーリングされる箇所で比較的高い固有抵抗が
示される）の所望の効果を得るように変化させることが
可能である。もし、光学導波管の部分のみを十分に加熱
させる（かつポーリングによってＮＬＯ活性とさせる）
ことが目的であるならば、こうして変化された電流密度
によって、望まれるような局部的な整列が可能である。
【００１７】主として製造される導波管のタイプに応じ
て、ＮＬＯポリマーは抵抗体ワイヤと直接にまたは間接
的に接触されて良い。例えば、製造された導波管は平坦
で良く、その実際の作用部分はＮＬＯポリマーのコア層
によって形成され、それがコア層よりも低い屈折率を有
するクラッディングによって囲まれている。初めにＮＬ
Ｏポリマーをポーリングし、次にクラッディングを付す
ことが可能であるが、抵抗体ワイヤを付する前にコア層
とクラッディングの導波構造を形成するのが好ましい。
ＮＬＯポリマーのコア層は次に、クラッディングを通じ
て通電電気伝導体と接触される。用いられるＮＬＯポリ
マーに応じて、例えば欧州特許第 358 476号公報中に記
述された方法によって、包囲する物質より高い屈折率の
チャンネルをＮＬＯポリマー中に作ることによって導波
管を実現することもまた可能である。該導波チャンネル
は、ポーリングの後に作ることもできるが、実際問題に
おいて、一以上の導波チャンネルが例えばＵＶ光によっ
て備えられるまで、ＮＬＯ物質を電場に暴露するのは控
えるのがより便利である。
て、ＮＬＯポリマーは抵抗体ワイヤと直接にまたは間接
的に接触されて良い。例えば、製造された導波管は平坦
で良く、その実際の作用部分はＮＬＯポリマーのコア層
によって形成され、それがコア層よりも低い屈折率を有
するクラッディングによって囲まれている。初めにＮＬ
Ｏポリマーをポーリングし、次にクラッディングを付す
ことが可能であるが、抵抗体ワイヤを付する前にコア層
とクラッディングの導波構造を形成するのが好ましい。
ＮＬＯポリマーのコア層は次に、クラッディングを通じ
て通電電気伝導体と接触される。用いられるＮＬＯポリ
マーに応じて、例えば欧州特許第 358 476号公報中に記
述された方法によって、包囲する物質より高い屈折率の
チャンネルをＮＬＯポリマー中に作ることによって導波
管を実現することもまた可能である。該導波チャンネル
は、ポーリングの後に作ることもできるが、実際問題に
おいて、一以上の導波チャンネルが例えばＵＶ光によっ
て備えられるまで、ＮＬＯ物質を電場に暴露するのは控
えるのがより便利である。
【００１８】ＮＬＯポリマーの層が形成される工程は、
ポリマー溶液を例えばスピンコーティングによって適当
な基体に施与し、続いて溶媒を蒸発させることから成る
ことができる。適当な基体は、中でもシリコンウエー
ハ、またはプラスチックの積層物、例えば強化されてい
てもされていなくても良いエポキシ樹脂に基づくそれら
である。適当な基体は当業者に公知である。勿論、ＮＬ
Ｏポリマーの層はまた、型込成形、射出成形、または自
体公知の他の加工技術によっても作ることができる。特
に、ＮＬＯポリマーの層が熱硬化性樹脂で作られている
場合には、基体なしで自立性のポリマー層を作るために
熱硬化性組成物の硬化によってポリマー層を形成するこ
ともできる。
ポリマー溶液を例えばスピンコーティングによって適当
な基体に施与し、続いて溶媒を蒸発させることから成る
ことができる。適当な基体は、中でもシリコンウエー
ハ、またはプラスチックの積層物、例えば強化されてい
てもされていなくても良いエポキシ樹脂に基づくそれら
である。適当な基体は当業者に公知である。勿論、ＮＬ
Ｏポリマーの層はまた、型込成形、射出成形、または自
体公知の他の加工技術によっても作ることができる。特
に、ＮＬＯポリマーの層が熱硬化性樹脂で作られている
場合には、基体なしで自立性のポリマー層を作るために
熱硬化性組成物の硬化によってポリマー層を形成するこ
ともできる。
【００１９】コア層とクラッディングから成る多層構造
を製造する場合には特に、基体を使用することが推奨さ
れる。上記の多層構造（いわゆる光学ボード）を製造す
る方法は、オランダ国特許出願公開第 8701119号公報に
記載されている。
を製造する場合には特に、基体を使用することが推奨さ
れる。上記の多層構造（いわゆる光学ボード）を製造す
る方法は、オランダ国特許出願公開第 8701119号公報に
記載されている。
【００２０】本発明に従う特定の態様において、電気伝
導性の、例えば金属の基体が用いられ、それはまた熱エ
ネルギー発生通電伝導体として機能する。
導性の、例えば金属の基体が用いられ、それはまた熱エ
ネルギー発生通電伝導体として機能する。
【００２１】さらに、本発明は、ポーリングされた過分
極し得る基を含むＮＬＯポリマーの一以上の層、導波管
への光を連結するための部材、及び連結された光に電気
光学的に作用するための電極を含む光学導波構造を有す
るデバイスに関する。本発明に従うデバイスは、先に記
載した方法を用いて得ることができ、通電電気伝導体
が、連結された光に電気光学的に作用する電極としてま
た機能することを特徴とする。本発明に従い、導波構造
上に備えられた一つの電気伝導体に以下の三つの機能を
組み合わせることが好ましい：ポーリングの間の電極、
ポーリングの間の加熱のための抵抗体ワイヤ、及びＮＬ
Ｏ活性デバイスを用いる際の電極。上記の機能の組み合
わせは、経済的に有利であり、実際問題において便利で
ある。
極し得る基を含むＮＬＯポリマーの一以上の層、導波管
への光を連結するための部材、及び連結された光に電気
光学的に作用するための電極を含む光学導波構造を有す
るデバイスに関する。本発明に従うデバイスは、先に記
載した方法を用いて得ることができ、通電電気伝導体
が、連結された光に電気光学的に作用する電極としてま
た機能することを特徴とする。本発明に従い、導波構造
上に備えられた一つの電気伝導体に以下の三つの機能を
組み合わせることが好ましい：ポーリングの間の電極、
ポーリングの間の加熱のための抵抗体ワイヤ、及びＮＬ
Ｏ活性デバイスを用いる際の電極。上記の機能の組み合
わせは、経済的に有利であり、実際問題において便利で
ある。
【００２２】本発明に従う方法及びデバイスにおいて、
公知のＮＬＯポリマーを使用することができる。そのよ
うなＮＬＯポリマーの例は、欧州特許第 350 112号公
報、欧州特許第 350 113号公報、欧州特許第 358 476号
公報、欧州特許第 445 864号公報、欧州特許第 378 185
号公報、欧州特許第 359 648号公報に記載されたそれら
を包含する。本発明は、いかなる特定のタイプのＮＬＯ
ポリマーにも限定されるものではない。さらに、本発明
に従うデバイスは、例えば電気光学デバイスのために必
要な総ての考え得る構造上の特徴を有しても良い。研究
目的のためには、この目的のために連結プリズム(coupl
ing prism)を使用するのが典型的である。良く知られた
プリズム連結技術は、中でも、Applied Physics Letter
s,55巻（1989年), 616-618頁に記載されている。実際問
題において、連結プリズムは非常に機能的なものではな
く、光の連結のためには一般に、光学繊維またはレーザ
ーレンズを用いる。
公知のＮＬＯポリマーを使用することができる。そのよ
うなＮＬＯポリマーの例は、欧州特許第 350 112号公
報、欧州特許第 350 113号公報、欧州特許第 358 476号
公報、欧州特許第 445 864号公報、欧州特許第 378 185
号公報、欧州特許第 359 648号公報に記載されたそれら
を包含する。本発明は、いかなる特定のタイプのＮＬＯ
ポリマーにも限定されるものではない。さらに、本発明
に従うデバイスは、例えば電気光学デバイスのために必
要な総ての考え得る構造上の特徴を有しても良い。研究
目的のためには、この目的のために連結プリズム(coupl
ing prism)を使用するのが典型的である。良く知られた
プリズム連結技術は、中でも、Applied Physics Letter
s,55巻（1989年), 616-618頁に記載されている。実際問
題において、連結プリズムは非常に機能的なものではな
く、光の連結のためには一般に、光学繊維またはレーザ
ーレンズを用いる。
【００２３】本発明に従い好ましく製造され得るデバイ
スの例として、周波数倍加器を挙げることができる。
スの例として、周波数倍加器を挙げることができる。
【００２４】近年、固体レーザーの分野における発展故
に、多くの光学技術において、その波長が電磁スペクト
ルの近赤外末端に該当する、または可視光（赤）の問題
のあるところの電磁スペクトル範囲の内にすら該当する
ところの電磁放射線を用いることが可能である。しかし
ながら、多くの光学的用途のために、可視光範囲の中間
領域中に、またははるかに移ったその末端（青）に該当
する波長の光の使用を可能とすることが望まれる。この
ことが特に望まれる用途の例は、光学データ貯蔵、光通
信技術、スキャニング、及び光学医療用途を包含する。
所望の領域における単一の波長を発する光源を提供する
ために、現存する光源例えば約 700〜1300nmの波長を有
する例えばレーザーによって発せられた電磁放射線を周
波数倍加器に通し、その半分すなわち約 350〜650nm の
波長を発する光源を与えることが知られている。当該方
法において、周波数倍加構造として光学的に非線形な物
質を用いることが知られている。周波数倍加器は、中で
も米国特許第 4 865 406号明細書、米国特許第 4 971 4
16号明細書、欧州特許第 361 602号公報、欧州特許第 3
55 915号公報、欧州特許第 254 921号公報、英国特許第
2 187 566号公報、並びに、Electronics Letters,26巻
（1990年), 2105-2107頁中の論文より公知である。
に、多くの光学技術において、その波長が電磁スペクト
ルの近赤外末端に該当する、または可視光（赤）の問題
のあるところの電磁スペクトル範囲の内にすら該当する
ところの電磁放射線を用いることが可能である。しかし
ながら、多くの光学的用途のために、可視光範囲の中間
領域中に、またははるかに移ったその末端（青）に該当
する波長の光の使用を可能とすることが望まれる。この
ことが特に望まれる用途の例は、光学データ貯蔵、光通
信技術、スキャニング、及び光学医療用途を包含する。
所望の領域における単一の波長を発する光源を提供する
ために、現存する光源例えば約 700〜1300nmの波長を有
する例えばレーザーによって発せられた電磁放射線を周
波数倍加器に通し、その半分すなわち約 350〜650nm の
波長を発する光源を与えることが知られている。当該方
法において、周波数倍加構造として光学的に非線形な物
質を用いることが知られている。周波数倍加器は、中で
も米国特許第 4 865 406号明細書、米国特許第 4 971 4
16号明細書、欧州特許第 361 602号公報、欧州特許第 3
55 915号公報、欧州特許第 254 921号公報、英国特許第
2 187 566号公報、並びに、Electronics Letters,26巻
（1990年), 2105-2107頁中の論文より公知である。
【００２５】ＮＬＯ周波数倍加器においては、光学的に
非線形な物質が交互にポーリングされていなければなら
ない。その意図された交互構造は、周波数倍加に付され
る光が周波数倍加器から出るに先立ち、全てまたは部分
的に消えるのを防ぐために必要である。そのような消光
は、いわゆる“コヒーレンス長”と関係する。これは、
二つの空間的に離れた点Ａ及びＢ（点Ｂにて生じた、周
波数倍加器を通過する元の波長の光の周波数倍加された
成分は、既に点Ａで生じた元の光の周波数倍加された成
分とは逆の位相にある）の間の距離である。そのような
消光を防止するために、交互にポーリングされたポリマ
ー状ＮＬＯ物質の周期数(periodicity)は、コヒーレン
ス長の二倍に等しくなければならない。例えば、米国特
許第 4 971 416号明細書を見よ。
非線形な物質が交互にポーリングされていなければなら
ない。その意図された交互構造は、周波数倍加に付され
る光が周波数倍加器から出るに先立ち、全てまたは部分
的に消えるのを防ぐために必要である。そのような消光
は、いわゆる“コヒーレンス長”と関係する。これは、
二つの空間的に離れた点Ａ及びＢ（点Ｂにて生じた、周
波数倍加器を通過する元の波長の光の周波数倍加された
成分は、既に点Ａで生じた元の光の周波数倍加された成
分とは逆の位相にある）の間の距離である。そのような
消光を防止するために、交互にポーリングされたポリマ
ー状ＮＬＯ物質の周期数(periodicity)は、コヒーレン
ス長の二倍に等しくなければならない。例えば、米国特
許第 4 971 416号明細書を見よ。
【００２６】本発明に従い、交互する整列は、上記の局
部的整列の特定の様式によって行うことができる：電流
が第一の抵抗体ワイヤを通される時にＮＬＯ物質の部分
が交互に加熱され及び加熱されないように、かつ、電流
が第二の抵抗体ワイヤを通される時に、第一の抵抗体ワ
イヤによって加熱されなかった部分が加熱されるよう
に、第一の及び第二の抵抗体ワイヤが通用される。第一
の抵抗体ワイヤを通るサージの間、ＮＬＯ物質は第一の
電場に付され、その後冷却されて、交互にポーリングさ
れた及びポーリングされていないＮＬＯポリマーが生じ
る。次に、第二の反対方向の電場を用いて、第二の抵抗
体ワイヤにサージが通され、かくして第一の電場によっ
て行われたポーリングを保ちながら、残るＮＬＯポリマ
ー部分を整列する。従って、交互にポーリングされたＮ
ＬＯポリマーが得られる。好ましくは、先に記載したよ
うに、抵抗体ワイヤ及び電極機能は組み合わされる。二
つの抵抗体ワイヤを、互いにかみ合った、好ましくは矩
形の曲折としてＮＬＯポリマーの周囲に備えることによ
り、所望の交互するパターンを容易に作ることができ
る。
部的整列の特定の様式によって行うことができる：電流
が第一の抵抗体ワイヤを通される時にＮＬＯ物質の部分
が交互に加熱され及び加熱されないように、かつ、電流
が第二の抵抗体ワイヤを通される時に、第一の抵抗体ワ
イヤによって加熱されなかった部分が加熱されるよう
に、第一の及び第二の抵抗体ワイヤが通用される。第一
の抵抗体ワイヤを通るサージの間、ＮＬＯ物質は第一の
電場に付され、その後冷却されて、交互にポーリングさ
れた及びポーリングされていないＮＬＯポリマーが生じ
る。次に、第二の反対方向の電場を用いて、第二の抵抗
体ワイヤにサージが通され、かくして第一の電場によっ
て行われたポーリングを保ちながら、残るＮＬＯポリマ
ー部分を整列する。従って、交互にポーリングされたＮ
ＬＯポリマーが得られる。好ましくは、先に記載したよ
うに、抵抗体ワイヤ及び電極機能は組み合わされる。二
つの抵抗体ワイヤを、互いにかみ合った、好ましくは矩
形の曲折としてＮＬＯポリマーの周囲に備えることによ
り、所望の交互するパターンを容易に作ることができ
る。
Claims (7)
- 【請求項１】 非線形光学活性な（ＮＬＯ）デバイスを
製造する方法であって、過分極し得る基のポーリングの
ためにＮＬＯポリマーを加熱しながら電場に暴露して、
過分極し得る基を有するＮＬＯポリマーの一以上の層を
含有する光学導波構造を形成する方法において、該ＮＬ
Ｏポリマーが、加熱されるために、熱エネルギーを発生
する通電電気伝導体に接触されることを特徴とする方
法。 - 【請求項２】 通電電気伝導体がまた、過分極し得る基
がポーリングされるところの電場を発生する際の電極と
して作用する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 光学導波構造の形成において、ＮＬＯポ
リマーがクラッディングで囲まれる、請求項１または２
記載の方法。 - 【請求項４】 光学導波構造が基体上に備えられる、請
求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項５】 基体が電気伝導性であり、熱エネルギー
を発生する通電電気伝導体としての機能がまた与えられ
ている、請求項４記載の方法。 - 【請求項６】 ＮＬＯポリマーの交互する部分を第一の
及び第二の熱エネルギー発生通電電気伝導体と接触さ
せ、第一の通電伝導体での加熱の間に第一の電場を付
し、こうしてポーリングされたポリマー部分の冷却の
後、第二の通電伝導体での加熱の間に第二の反対方向の
電場を付してＮＬＯポリマー中で交互する整列を行うこ
とによって周波数倍加器が製造されることを特徴とす
る、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項７】 ポーリングされた過分極し得る基を含む
ＮＬＯポリマーの一以上の層、導波管へ光を連結するた
めの要素、及び連結された光に電気光学的に作用するた
めの電極を含む光学導波構造を含むデバイスにおいて、
該デバイスが請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法
を用いて製造され、その通電電気伝導体が、連結された
光に電気光学的に作用する際に電極としてまた機能する
ことを特徴とするデバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9102167 | 1991-12-23 | ||
| NL9102167 | 1991-12-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07248514A true JPH07248514A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=19860087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4357246A Pending JPH07248514A (ja) | 1991-12-23 | 1992-12-24 | Ｎｌｏ活性デバイスの製造法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5283685A (ja) |
| EP (1) | EP0550093A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07248514A (ja) |
| KR (1) | KR930012271A (ja) |
| CA (1) | CA2086084A1 (ja) |
| TW (1) | TW273644B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512218A (en) * | 1994-03-24 | 1996-04-30 | Cambridge Scientific, Inc. | Method of making biopolymer-based nonlinear optical materials |
| US5887116A (en) * | 1997-06-11 | 1999-03-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Integrated circuit compatible electro-optic device using conductive polymer cladding layers |
| US5892859A (en) * | 1997-06-11 | 1999-04-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Integrated circuit compatible electro-optic controlling device for high data rate optical signals |
| US6236772B1 (en) * | 1997-08-01 | 2001-05-22 | Advanced Photonics Technology, Inc. | Linearized Y-fed directional coupler modulators |
| WO2003003102A2 (en) * | 2001-04-10 | 2003-01-09 | Lockheed Martin Corporation | Method of selecting polymer layers for effective chromophore poling by measuring their conductivities |
| US6782166B1 (en) | 2001-12-21 | 2004-08-24 | United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Optically transparent electrically conductive charge sheet poling electrodes to maximize performance of electro-optic devices |
| KR101048876B1 (ko) * | 2008-10-16 | 2011-07-13 | 한국전기연구원 | 슬라이스 적층 프레스법에 의한 기능성재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기능성재료 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2187566A (en) * | 1986-03-07 | 1987-09-09 | Philips Electronic Associated | Device for doubling the frequency of electromagnetic radiation |
| US4820011A (en) * | 1986-07-07 | 1989-04-11 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical wavelength conversion device, and a method of making the same |
| US4767169A (en) * | 1987-02-26 | 1988-08-30 | Hoechst Celanese Corporation | Thin film waveguide electrooptic modulator |
| NL8702804A (nl) * | 1987-11-23 | 1989-06-16 | Nederlanden Staat | Werkwijze en inrichting voor het besturen van een lichtbundel. |
| US4959448A (en) * | 1988-07-04 | 1990-09-25 | Akzo N.V. | Liquid crystalline side-chain polyesters prepared by polycondensation reactions |
| US4896931A (en) * | 1988-08-18 | 1990-01-30 | North American Philips Corp. | Frequency doubling device |
| EP0358476B1 (en) * | 1988-09-08 | 1998-07-22 | Akzo Nobel N.V. | Integrated optic components |
| FR2636634B1 (fr) * | 1988-09-16 | 1992-11-27 | Rhone Poulenc Chimie | Polyurethannes, actifs en optique non lineaire et materiaux les contenant, dispositif optique les contenant et procedes de fabrication de ces composes et materiaux |
| GB2223352A (en) * | 1988-09-28 | 1990-04-04 | Philips Electronic Associated | Frequency-doubled light emitting device |
| US4865406A (en) * | 1988-11-09 | 1989-09-12 | Hoechst Celanese Corp. | Frequency doubling polymeric waveguide |
| US4957655A (en) * | 1989-01-12 | 1990-09-18 | Hoechst Celanese Corp. | Copolymeric nonlinear optical media |
| US4887884A (en) * | 1989-02-23 | 1989-12-19 | Unisys Corporation | Capillary non-linear optical waveguide device |
| NL8901069A (nl) * | 1989-04-27 | 1990-11-16 | Philips Nv | Niet-lineair optische verbinding, niet-lineair optisch medium, werkwijze ter vervaardiging van een niet-lineair optisch medium en inrichting voor het verdubbelen van de frequentie van een lichtgolf. |
| US4971416A (en) * | 1989-09-11 | 1990-11-20 | Hoechst Celanese Corp. | Polymeric waveguide device for phase matched second harmonic generation |
| DK0445864T3 (da) * | 1990-03-06 | 1994-11-07 | Akzo Nobel Nv | Termisk hærdeligt NLO-system og integrerede optiske komponenter fremstillet ud fra dette |
| US5076658A (en) * | 1990-04-30 | 1991-12-31 | Unisys Corporation | Non-linear optical polymeric fiber waveguides |
| US5106936A (en) * | 1990-06-08 | 1992-04-21 | The Dow Chemical Company | Thermoplastic compositions with nonlinear optical activity |
| US5058970A (en) * | 1990-09-17 | 1991-10-22 | Eastman Kodak Company | Quasi-phase matching optical waveguide |
-
1992
- 1992-12-15 EP EP92203935A patent/EP0550093A1/en not_active Withdrawn
- 1992-12-15 US US07/990,871 patent/US5283685A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-21 TW TW081110222A patent/TW273644B/zh active
- 1992-12-22 CA CA002086084A patent/CA2086084A1/en not_active Abandoned
- 1992-12-23 KR KR1019920025277A patent/KR930012271A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-12-24 JP JP4357246A patent/JPH07248514A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930012271A (ko) | 1993-07-20 |
| TW273644B (ja) | 1996-04-01 |
| EP0550093A1 (en) | 1993-07-07 |
| CA2086084A1 (en) | 1993-06-24 |
| US5283685A (en) | 1994-02-01 |
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