JP2937280B2 - 三次非線形光学材料 - Google Patents
三次非線形光学材料Info
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- JP2937280B2 JP2937280B2 JP9609592A JP9609592A JP2937280B2 JP 2937280 B2 JP2937280 B2 JP 2937280B2 JP 9609592 A JP9609592 A JP 9609592A JP 9609592 A JP9609592 A JP 9609592A JP 2937280 B2 JP2937280 B2 JP 2937280B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オプトエレクトロニク
ス、光情報処理、光通信等の分野において有用な三次非
線形光学材料に関する。
ス、光情報処理、光通信等の分野において有用な三次非
線形光学材料に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】非線形光学材料は、レ
ーザー光の強電界下、二次以上の非線形応答を示す材料
であって、周波数変換、発振、スイッチング等の光信号
処理において重要な素材である。特に、三次非線形光学
材料は、光が有する高速性、並列性という優れた特性を
十分に発揮させた次世代の光通信、情報処理における基
幹素材として注目されている。
ーザー光の強電界下、二次以上の非線形応答を示す材料
であって、周波数変換、発振、スイッチング等の光信号
処理において重要な素材である。特に、三次非線形光学
材料は、光が有する高速性、並列性という優れた特性を
十分に発揮させた次世代の光通信、情報処理における基
幹素材として注目されている。
【０００３】この非線形光学材料のうち、有機非線形光
学材料は、従来の無機非線形光学材料に比べて高速応答
性で非線形光学定数の大きいものが存在するため、特に
重要である。
学材料は、従来の無機非線形光学材料に比べて高速応答
性で非線形光学定数の大きいものが存在するため、特に
重要である。
【０００４】現在、三次の効果の大きい有機非線形材料
は、ポリジアセチレン［特に、ＰＴＳ：２，４−ヘキ
サジイン−１，６−ビス（ｐ−トルエンスルホナー
ト）］、ポリアセチレンに代表されるπ共役高分子系
と、アミノニトロスチルベン（特に、ＤＥＡＮＳ：
Ｎ，Ｎ−ジエチル−４−アミノ−４’−ニトロスチルベ
ン）に代表される、ドナー・アクセプターを非対称に置
換した低分子系の２種に分類できる。
は、ポリジアセチレン［特に、ＰＴＳ：２，４−ヘキ
サジイン−１，６−ビス（ｐ−トルエンスルホナー
ト）］、ポリアセチレンに代表されるπ共役高分子系
と、アミノニトロスチルベン（特に、ＤＥＡＮＳ：
Ｎ，Ｎ−ジエチル−４−アミノ−４’−ニトロスチルベ
ン）に代表される、ドナー・アクセプターを非対称に置
換した低分子系の２種に分類できる。
【０００５】のπ共役高分子系非線形性は、価電子帯
の自由電子の分極を根源としているため、無機半導体と
極めて類似した欠点、すなわち、狭いバンドギャップに
基づいた共鳴効果による応答速度の低下から逃れられな
い。また、のドナー・アクセプター非対称置換低分子
系は、現状（ＤＥＡＮＳ）以上に効果を大きくしようと
すると分子内電荷移動による吸収帯の長波長化によっ
て、と同様の欠点を露呈する。
の自由電子の分極を根源としているため、無機半導体と
極めて類似した欠点、すなわち、狭いバンドギャップに
基づいた共鳴効果による応答速度の低下から逃れられな
い。また、のドナー・アクセプター非対称置換低分子
系は、現状（ＤＥＡＮＳ）以上に効果を大きくしようと
すると分子内電荷移動による吸収帯の長波長化によっ
て、と同様の欠点を露呈する。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明の目的は、前記
問題点を解決し、高速・高応答の光非線形応答を示す有
機非線形光学材料を提供することにある。本発明は、下
記一般式［Ｉ］で表される化合物を含有してなる三次非
線形光学材料に関する。
問題点を解決し、高速・高応答の光非線形応答を示す有
機非線形光学材料を提供することにある。本発明は、下
記一般式［Ｉ］で表される化合物を含有してなる三次非
線形光学材料に関する。
【０００７】
【化２】
【０００８】本発明による有機非線形光学材料の主要な
特徴は、吸収の長波長化を抑制して応答速度の低下を防
いでいる上に、従来になく大きな三次の非線形光学効果
を有する点である。これは、非線形光学効果を大きくし
ようとすると、π共役の拡大や電荷移動の増大による吸
収の長波長化を伴うという従来技術の欠点を、π共役系
を芳香環３個（イミダゾール環を含む）に抑え、イミダ
ゾール環の有する電子供与性を利用した分子内電荷移動
効果により解決した。
特徴は、吸収の長波長化を抑制して応答速度の低下を防
いでいる上に、従来になく大きな三次の非線形光学効果
を有する点である。これは、非線形光学効果を大きくし
ようとすると、π共役の拡大や電荷移動の増大による吸
収の長波長化を伴うという従来技術の欠点を、π共役系
を芳香環３個（イミダゾール環を含む）に抑え、イミダ
ゾール環の有する電子供与性を利用した分子内電荷移動
効果により解決した。
【０００９】イミダゾールをπ共役系として用いること
により吸収を短波長にとどめることができ、さらに２位
のフェニル基への電子受容基の導入による三次の非線形
光学効果の向上も確認された。また、４，５位のフェニ
ル基への適当な電子供与基の導入により吸収をシフトさ
せることが可能である。
により吸収を短波長にとどめることができ、さらに２位
のフェニル基への電子受容基の導入による三次の非線形
光学効果の向上も確認された。また、４，５位のフェニ
ル基への適当な電子供与基の導入により吸収をシフトさ
せることが可能である。
【００１０】
【実施例】以下に、実施例を示す。 合成例１ ベンジル0.05mol、ｐ−ニトロアルデヒド0.05molと酢酸
アンモニウム40gを100mlの酢酸に加え、１時間加熱還流
した。反応後の溶液に水を加えて結晶を析出させた。次
いで、濾過、洗浄、乾燥し、エタノールから再結晶し
て、２−（ｐ−ニトロフェニル）−４，５−ジフェニル
イミダゾールを得た。
アンモニウム40gを100mlの酢酸に加え、１時間加熱還流
した。反応後の溶液に水を加えて結晶を析出させた。次
いで、濾過、洗浄、乾燥し、エタノールから再結晶し
て、２−（ｐ−ニトロフェニル）−４，５−ジフェニル
イミダゾールを得た。
【００１１】実施例１ 合成例１で得られた２−（ｐ−ニトロフェニル）−４，
５−ジフェニルイミダゾールを用いて、図１に示す偏光
・非線形定数測定装置により、三次非線形光学特性の測
定を行った。光源には、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ
ー１の第３高調波（３５５ｎｍ）励起による色素レーザ
ー２を用い、この出力光をポンプ光１１とプローブ光２
１に分け、各々偏光子Ｐ１、偏光子Ｐ２により直線偏光
にされる。プローブ光２１は、試料３を通った後、検光
子Ｐ３により消光されている。ここで、ポンプ光１１と
プローブ光２１の偏光面を４５°の角度をなすように
し、試料３に照射した。検光子Ｐ３を透過した光を分光
器４を通して光電子倍増管５で検出した。その結果、Ｃ
Ｓ2 の１６０倍の三次非線形光学効果が認められた。
５−ジフェニルイミダゾールを用いて、図１に示す偏光
・非線形定数測定装置により、三次非線形光学特性の測
定を行った。光源には、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ
ー１の第３高調波（３５５ｎｍ）励起による色素レーザ
ー２を用い、この出力光をポンプ光１１とプローブ光２
１に分け、各々偏光子Ｐ１、偏光子Ｐ２により直線偏光
にされる。プローブ光２１は、試料３を通った後、検光
子Ｐ３により消光されている。ここで、ポンプ光１１と
プローブ光２１の偏光面を４５°の角度をなすように
し、試料３に照射した。検光子Ｐ３を透過した光を分光
器４を通して光電子倍増管５で検出した。その結果、Ｃ
Ｓ2 の１６０倍の三次非線形光学効果が認められた。
【００１２】実施例２ ２−（ｐ−ニトロフェニル）−４，５−ジフェニルイミ
ダゾールに代えて、表１に記載の置換基を有する化合物
を合成し、実施例１と同様にして三次非線形光学特性の
測定を行った。結果を表１に示す。
ダゾールに代えて、表１に記載の置換基を有する化合物
を合成し、実施例１と同様にして三次非線形光学特性の
測定を行った。結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【図１】図１は、偏光・非線形定数測定装置の概略図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−167531（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/35 504 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】 下記一般式［Ｉ］で表される化合物を含
有してなる三次非線形光学材料。 【化１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9609592A JP2937280B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 三次非線形光学材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9609592A JP2937280B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 三次非線形光学材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273615A JPH05273615A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2937280B2 true JP2937280B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=14155838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9609592A Expired - Fee Related JP2937280B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 三次非線形光学材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937280B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4814861A (en) * | 1985-07-10 | 1989-03-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing apparatus with independent gain control for chrominance and color signals |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP9609592A patent/JP2937280B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05273615A (ja) | 1993-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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