JPS62212629A

JPS62212629A - 光変調素子

Info

Publication number: JPS62212629A
Application number: JP5624686A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Hiramatsu; 光夫平松; Isuke Hirano; 平野　伊助; Toshiaki Ito; 利昭伊藤; Katsu Motosawa; 克本澤
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1987-09-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、分子内にフォトクロミンク現象を呈する官能
基を含む光学活性物質と、偏光子を組み合わせ、前記光
学活性物質を光で照射して他の光の透過量を変化させる
ように構成した光変調素子に関する。

（従来の技術）光を変調する技術として、次の３つの効果を利用するも
のがある。

■電界−光相互作用により屈折率が変化する電気光学効
果 ■音波−光相互作用により屈折率が変化する音１光学効
果 ■磁界−光相互作用により偏波面が回転する磁気光学効
果（発明が解決しよ４うとする問題点）前述した各方法は、いずれも、光の変調度が極めて小さ
いという共通した欠点がある。

例えば、■の効果を利用する場合、屈折率の変化率Δ１
は〜１０−３程度である。

また、■の効果を利用する場合には、変調帯域が狭く、
光学系が大きくなりやすいという問題がある。

また■の効果を利用するものでは広い波長域において良
好な特性を示す材料がなく、高速化にも限界がある。

本発明の目的は前記とは全（異なる光により光を変調す
る光変調素子を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するために、本発明による光変調素子は
、分子内にフォトクロミ７り現象を呈する官能基を含む
光学活性物質と、偏光子を組み合わせ、前記光学活性物
質を光で照射して、例えば可視光、または赤外光のよう
な他の光の透過量を変化させるように構成されている。

（実施例）以下図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する。

分子内にフォトクロミンク現象を呈する官能基を含む光
学活性物質（物質Ｃ）の第１の実施例を説明スる。３，
３′−ビス（クロロカルボニル）アゾベンゼン（物質Ａ
）１．５４ｇと２．２′−ジヒドロキシジフェニル（物
質Ｂ）０．９３ｇとを、ピリジン５ｍｌを含んだクロロ
ホルム７５０ｍｆ中で、高希釈法で還流下、１２時間反
応させた。

溶媒留去後、反応混合物を大過剰の水で洗浄後、シリカ
ゲルでカラム分離し、ラセミ体を得た。

Ｑｔ＆に、ラセミ体をキラールパックで分離し、下記の
構造の光学活性物質（以下、本分中で化合物Ｃという）
を得た。

Ａ＋Ｂ−４Ｃ第１図は、光による光変調素子を用いた光変調装置の実
施例を示す略図である。

前述のようにして得られた、光学活性物質（物質Ｃ）を
メタノールに熔解させた溶液３を、光路長ＩＱｃｍの全
面石英製セル３ａに封入する。

Ｈｅ−Ｎｅレーザ光のような光源１からの光は偏光子２
ａを介して、前記溶液３に入射させられる。

前記溶液３を、水銀ランプ６、紫外線を透過するバンド
パスフィルタ５．紫外線レンズ４からなる変調用光源か
らの紫外線で照射する。

この紫外光の照射により、アゾベンゼンがトランス型か
らシス型へ異性化すると、この分子内で起こるアゾベン
ゼンの構造変化を反映して物質Ｃの旋光度に変化が生じ
る。

溶液３を透過した光源１からの光は偏光子２ｂを介して
光検出器７により検出され、光の変調が行われたことが
観察される。

なお、さらに可視光（４００〜５００ｎｍ）を照射する
と、シス型からトランス型への逆反応が起こり、もとの
物質Ｃの旋光度に戻った。

なお、本発明は、両方の官能基を結びつける方法として
、上側のようなエステル結合のほかに、アミド結合、エ
ーテル結合が可能であり、同様にこれらの結合による化
合物も本発明に用いられる光変調物質となる。

また長鎖メチレンアルキル基を前記物質Ｃに結合し、ラ
ングミュア・プロジェットＩＩ　（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−
Ｂｌｏｄｇｅｔｔ　１ｌｌｉ）化して本発明と同じ作用
を生じる光変調材料とすることができる。

さらに、本発明はフォトクロミック現象を呈する官能基
として、スピロピラン類、フルギド類、トリフェニルメ
タン類、また光学活性物質として、らせん形により不対
称を生じるヘキサヘリセン類。

あるいは光の変調度が大きい分子不整な液晶やポリペプ
チド類が広く利用できる。

分子内にフォトクロミンク現象を呈する官能基を含むさ
らに他の光学活性化合物（物質Ｄ’）の実施例を説明す
る。

物質Ｄ１は、実施例の２．２９−ジヒドロキシジフェニ
ル（物質Ｂ）の代わりに、２．２’−ジアミノジフェニ
ル（物質Ｂ’）を用い、臭化ステアリル（物質Ｃ’）で
ステアリル化し、３．３”−ビス（クロロカルボニル）
アゾベンゼン（物質Ａ’）と反応させることにより得ら
れる。

Ａ′＋Ｂ′＋Ｃ′−Ｄ′ Ｃ’　：　　　　　　ＣＩ　Ｂ　Ｈ３７Ｂｒ前記物質Ｄ
りをクロロホルムに溶解して、水に滴下するとｉｌＱ状
に広がる。この水面に垂直にガラス板（無螢光性ガラス
）を浸漬して引き上げると、前記ガラス板表面に化合物
Ｄ“の単分子層が形成される。

これを多数回繰り返して、多重層が形成される。

変調用の光源から、紫外光を照射すると、その前後でこ
の多重相を形成したガラス板を第１図３の代わりに光源
１からの光および変調用の光源からの光に対して４５°
になるように設定し、被変調光（Ｈｅ−Ｎｅレーザ光）
の透過率の変化が検出器７により確認される。

（発明の効果）以上詳しく説明したように、本発明による光変調素子は
、分子内にフォトクロミック現象を呈する官能基を含む
光学活性物質と、偏光子を組み合わせ、前記光学活性物
質を光で照射して他の光の透過量を変化させるように構
成されている。

本発明により、はじめて、光による光の高速な変調が可
能となった。

先行技術と比較して、本発明では分子の光異性化反応を
利用し、しかもその反応の結果、光学活性化合物の旋光
度が変化するように分子設計されているため、応答速度
は数ｎ５ｅｃ以下と非常に速く、しかも光の変調度も大
きいという特徴を持っている。　　　　　　　　　　　
　１また、光を変調する手段として、紫外光のみを用いてい
るため、電気的ノイズに極めて強いという長所も合わせ
持つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光による光変調素子を用いた光度調装ヱの実
施例を示す略図である。１・・・光源（被変調用）２ａ、　　２ｂ・・・偏光子３・・・光学活性物質をメタノールに溶解させた溶液３
ａ・・・石英製セル　　　４・・・紫外線レンズ５・・
・バンドパスフィルタ６・・・光源（変調用）特許出願人　浜松ホトニクス株式会社代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　壽才１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分子内にフォトクロミック現象を呈する官能基を
含む光学活性物質と、偏光子を組み合わせ、前記光学活
性物質を光で照射して他の光の透過量を変化させるよう
に構成した光変調素子。
（２）前記官能基はアゾベンゼンである特許請求の範囲
第１項記載の光変調素子。
（３）前記光学活性物質はビフェニル誘導体である特許
請求の範囲第１項記載の光変調素子。
（４）前記光学活性物質はビナフチル誘導体である特許
請求の範囲第１項記載の光変調素子。