JPH0212228A - 非線形波長変換有機材料及びそれを用いた素子 - Google Patents

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２次の非線形光学効果を示す非線形波長変換６
機材料及びそれを用いた素子に関し、より詳細には、ベ
ンゼン環のバラ位に、電子吸引性基と、置換基を有して
いてもよいアシルアミノ基とを少なくとも有するベンゼ
ン置換体を含むことを特徴とする非線形波長変換有機材
料及びそれを用いた素子に関する。

〈従来技術及び発明が解決しようとする問題点〉非線形
光学効果は、媒質に光が入射したとき、その光の電場の
２乗以上の高次の項に比例する分極が生じる現象であり
、レーザ光等の強電界下では非線形光学効果が顕著に現
れる。この非線形光学効果により、第２高調波発生、カ
ー効果、光双安定などが可能となり、特に光の電場の２
乗に比例して起る２次の非線形光学効果は光波長変換素
子、光変調素子等の非線形光学素子としてオプトエレク
トロニクス分野の発展を約束する素子への応用が可能で
あるため多くの注目を集めている。

それらの素子を構成する材料は、現在のところＫＨ２Ｐ
Ｏ４（ＫＤＰ）などの一部の無機系材料が実用されてい
るにすぎない。

しかし、それらの無機系材料の非線形光学定数は小さい
ため、素子の動作には極めて高い電圧、または極めて強
い光強度が必要である。

このため、非線形光学定数の大きい材料の探索がなされ
てきた。既知の無機系材料では、ニオブ酸リチウム（Ｌ
　ｉ　Ｎｂ０３）が最も大きい非線形光学定数を有して
いる。

しかし、ニオブ酸リチウムは強いレーザ光を照射すると
部分的に屈折率の変化を生じ、また光により容易に損傷
するという欠点を有しており、未だ実用化されるに至っ
ていない。

近年になって、無機系材料に比べて有機系材料の方がは
るかに高い非線形光学特性を示すことが見出だされた。

例えば、２−メチル−４−ニトロアニリン（ＭＮＡ）に
代表されるように、π電子系を有すると共に分子内に電
子供与性基と電子吸引性基とを有し、極めて大きい非線
形光学定数を有する材料が注目されている。上記の観点
から、有機非線形光学材料としては、可能な限り長波長
にπ電子の励起に由来する光吸収帯を有するものが好ま
しいと考えられており、種々の着色化合物が検討されて
きた。

しかしながら、これらの有機非線形光学材料を波長変換
素子として用いるには、材料の非線形光学効果が大きい
のみならず、波長変換された光、すなわち、高次高調波
を効率的に分離し、有効に利用するという観点から、材
料の吸収波長をも考慮する必要がある。

従来、非線形光学現象を示す有機材料は可視領域に光吸
収を示すものが多く、波長８００ｎ１１台の半導体レー
ザの短波長化技術に用いられる外部光波長変換素子とし
ては、その材料が発生する高次高調波、例えば、第２高
調波をその材料自身が吸収することとなり、第２高調波
出力の減少を招き、さらに光損傷を生じやすいという問
題があった。

このような欠点は、光波長変換素子としては、致命的な
欠点であり、いまだ可視領域に吸収を示さずかつ非線形
光学効果の大きい材料は知られてない。従って、光波長
変換素子、特に第２高調波発生素子として優れた効果を
有する素子もまた得られていない。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、可
視領域に吸収を示さず、かつ大きな非線形光学効果、特
に２次の非線形光学効果を示す非線形波長変換有機材料
及びそれを用いた素子を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段及び作用〉上記の問題点
を解決するため、請求項１記載の発明に係る非線形波長
変換有機材料は、下記一般式（■）（式中、Ｒは置換基
を有していてもよいアルキル基、Ｘは電子吸引性基を示
す）で表される化合物を含有することを特徴とする請求
項２記載の発明に係る非線形波長変換有機材料は、下記
一般式（Ｉ）中のＲ及びＸが、 Ｒ鯛ＣＨ，、Ｘ講ＣＮ。

Ｒ＝　ＣＨ３、Ｘ　−ＣＯＣＨ３； Ｒ−ＣＨ３、Ｘ−Ｃ００Ｃ２）＋５； Ｒ＝　ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＣＨ３、Ｘ−ＣＮ　。

Ｒ＝　ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＣＨ３、Ｘ−ＮＯ２又は Ｒ”　ＣＨ３ＣＨ２、Ｘ　−ＣＯＣＨ３であることを特
徴とする請求項３記載の発明に係る非線形波長変換有機
材料は、請求項１又は請求項２記載の非線形波長変換有
機材料において、ベンゼン環の水素原子の少なくとも一
つがπ結合を有しない基で置換されていることを特徴と
し、また請求項４記載の発明に係る非線形波長変換素子
は、前記請求項１〜請求項３記載の非線形波長変換材料
が光導波部に用いられていることを特徴とする。

上記一般式（１）で表されるベンゼン置換体は、電子吸
引性基Ｘ及び電子供与性基であるアシルアミ、７基（Ｒ
ＣＯＮＨ−）が各々ベンゼン環の１，４位の２個の水素
原子を置換したものであり、その一部は公知化合物であ
るが、これら化合物の結晶が非線形光学効果を示すこと
は知られておらず、本発明者が初めて見出だしたもので
ある。

し、かも上記化合物は極大吸収波長が３０２　ｒｖ以下
（シクロヘキサン溶液中）であり、その吸収端は最も大
きいものでも４２０　ｎｍ以下（シクロヘキサン溶液中
）にあることから、半導体レーザー光の波長に応じて、
上記化合物を用いるようにすれば可視領域において透明
な材料となり得る。したかって、波長８００〜９００　
ｒｖの半導体レーザーの第２高調波（波長４００　ｎｍ
以上）に対する吸収か見られず、このことがら上記化合
物を用いた光波長変換素子は第２高調波への変換効率に
優れると共に良好な光安定性を示す。

上記アシルアミノ基としては、ホルムアミド基、アセト
アミド、プロピオンアミド基、酪酸アミド基、ヘキサ、
ノイルアミノ基、安息香酸アミド基が例示される。

また、ベンゼン置換体の分子配列における反転対称性を
なくすために、上記アシルアミノ基は置換基を有するも
のであってもよい。

このような置換基としては、極性基であれば良く、例え
ばヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基及びカ
ルボキシ基が例示される。

電子求引性基Ｘとしては、ニトロ基、カルボニル基、カ
ルボキシル基、シアノ基、スルホ基が例示される。

また、ベンゼン核の２．３．５及び６位の水素原子の少
なくとも一つは、分子集合体としての配列構造を制御し
て、大きな２次の非線形光学効果を示すようにするため
に、吸収波長への影響が小さいπ電子を有しない置換基
によって置換されていてもよい。置換基としては、メチ
ル基が好ましいが、その他エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプ
チル基が例示される。なお、本発明において、般式（１
）で表されるベンゼン誘導体、特に上記例示の化合物は
結晶状態において非線形光学効果が大きいため、単一成
分結晶として用いてもよいが、二種以上の混合物結晶と
して用いてもよく、さらには他の有機非線形光学材料と
の混合物結晶として用いてもよい。このように混合物結
晶とすることにより、上記ベンゼン誘導体化合物の結晶
の配向を制御することができ、より非線形光学効果を太
き（することができる場合がある。

前記一般式（１）で表されるベンゼン置換体化合物と併
用される有機非線形光学材料としては、非線形光学定数
の大きい材料、例えば、２次の分子非線形光学定数βが
５　Ｘ　１Ｏ−３０ｅｓｕ以上の化合物が好ましい。こ
のようなを機非線形光学材料とし、では、分子内に電子
求引性基と電子供与性基を有する化合物、例えば、前記
ＭＮＡの他、１−メトキシ−４−（２−ニトロベンジリ
デンアミノ）ベンゼン、１−エトキシ−４−（２−ニト
ロベンジリデンアミノ）ベンゼン、１−プロポキシ−４
−（２−ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼン、１−ブ
トキシ−４−（２−ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼ
ン、１−へキシルオキシ−４−（２−ニトロベンジリデ
ンアミノ）ベンゼン、１−メトキシ−４−（３−ニトロ
ベンジリデンアミノ）八、ンゼン、１−エトキシ−４−
（３−ニトロベン・−フリデンアミノ）ベンゼン、１−
プロポキシ−４＝（３−ニトロベンジリデンアミノ）ベ
ンゼン、１−ブト午シー４−（３−ニトロベンジリデン
アミノ）ベンゼン、１−へキシルオキシ−４−（３，−
ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼン、１−メトキシ−
４−（４−ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼン、１−
エトキシ−４−（４−ニトロベンジリデンアミノ）ベン
ゼン、１−プロポキシ−４−（４−ニトロベンジリデン
アミノ）ベンゼン、１−ブトキシ−４−（４−ニトロベ
ンジリデンアミノ）ベンゼン、１−ペンチルオキシ−４
−（４−ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼン、１−へ
キシルオキシ−４−（４−ニトロベンジリデンアミノ）
ベンゼン、１−オクチルオキシ−４−（４−ニトロベン
ジリデンアミノ）ベンゼン、１−ノニルオキシ−４−（
４−ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼン、１−メチル
−４−（４−ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼン、１
−エチル−４−（４ニトロベンジリデンアミノ）ベンゼ
ン、１−プロピル−４−（４−ニトロベンジリデンアミ
ノ）ベンゼン、１−ブチル−４−（４−ニトロベンジリ
デンアミノ）ベンゼン、１−（４−ニトロベンジリデン
アミノ）−４−ヘキシルベンゼン、１−（４−ニトロベ
ンジリデンアミノ）−４−オクチルベンゼン、１−エチ
ル−４−（４−シアノベンジリデンアミノ）ベンゼン等
のシッフ塩基型化合物；１−メチルアミノアントラキノ
ン、２−メチルアミノアントラキノン、１，４−ジアミ
ノ−６−ニトキシカルボニルアントラキノン、１．４−
ジアミノ−２−（１−ピロリジニル）アントラキノン等
のアントラキノン誘導体；エチル１．３−ジチオール−
２−イリデンシアノアセテート、エチル　４−メチル−
１，３−ジチオール−２−イリデンシアノアセテート等
のジチオール誘導体；β、β−ジシアノー４−メトキシ
スチレン、β。

β−ジシアノ−４−メチルスチレン、４−ジメチルアミ
ノ−β、β−ジシアノスチレン等のスチレン誘導体；２
−ブロモ−４−二゛ドローＮ、Ｎ−ジメチルアニリン、
４−Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノ−４′−二トロスチルベン
：２−エチルアミノ−１゜３．４−チアジアゾール；４
−（４’　−ジメチルアミノアニリノ）−２，５，ロー
トリフルオロ−１，３−ジシアノベンゼン、４−（４’
−メトキシチオフェノキシ）−２，５，６−）リフルオ
ロ−１，３−ジシアノベンゼン等のベンゼン誘導体；３
．５−ジメチル−２’　、４’　−ジニトロ−１゜１′
−ビフェニル−４−オール、３，５−ジーｔｅｒｔ−ブ
チル−２′　　４′−ジニトロ−１，１′ヒフェニル−
４−オール等のビフェニル誘導体；３−アミノピリジン
が例示される。前記一般式（１）で表されるベンゼン置
換体化合物と上記他の有機非線形光学材料との混合比は
、所望する光学特性、化合物の物性（例えば、融点、溶
解度、λＩＩａＸなど）等により適宜選択できる。本発
明に係る非線形波長変換有機材料を構成する一般式（Ｉ
）で表されるベンゼン置換体化合物からなる結晶または
該化合物と上記他の有機非線形光学材料との混合物結晶
（以下、これらを「非線形媒質」と称する）の製造方法
としては、例えば、非線形媒質原料を加熱溶鍛後、冷却
結晶化させる方法；適当な有機溶媒に非線形媒質原料を
溶解させた後、その溶液を冷却するかまたは溶媒を揮発
させることによって結晶化させる方法；真空蒸着、分子
線エピタキシー等の気相成長法を用いる方法等が挙げら
れる。

なお、第１の結晶化法において結晶化させる際、非線形
媒質の融液を、温度勾配を有する加熱炉中で結晶化させ
る融液固化法を用いてもよい。また第２の結晶化法で使
用される有機溶媒は、水素結合が可能な水酸基を有する
溶媒、例えば、メタノール、エタノール等のプロトン性
溶媒でもよく、アセトニトリル、酢酸エチル、ジエチル
エーテル等の極性溶媒、さらには、ベンゼン、シクロヘ
キサン、トルエン等の無極性または極性の小さな溶媒で
あってもよい。特に必要な場合は、不斉炭素を有する溶
媒を用いてもよく、例えば、（Ｒ）２−ブタノール溶液
より結晶を得てもよい。

上記方法によって得られた非線形媒質は、非線形光学定
数が大きく、顕著な非線形光学効果を有するので、オプ
トエレクトロニクス分野で使用される非線形光学素子用
材料、例えば、光波長変換素子、位相変調素子、振幅変
調素子用材料などとして好適である。また本発明の２次
の非線形光学材料は、非線形媒質の結晶そのものを光波
長変換素子として用いることが可能であるが、非線形媒
質を先導波路とする導波路型光波長変換素子としてもよ
い［Ｊ、　Ｚｙｓｓ、　Ｊ、　Ｍｏ１ｅｃｕｌａｒ　Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｌｃｓｌ、　２５　（１９８５＞など参
照］。導波路型光波長変換素子とすることにより、導波
路内に光を閉じ込めるので、光パワー密度が大きくなり
、また相互作用長を長くすることができるので高効率化
を図ることができ、さらにモード分散を利用した位相整
合も可能である。

以下に、本発明に係る非線形波長変換有機材料を用いた
光波長変換素子について、添附図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る非線形波長変換有機材料を用いた
光波長変換素子の一例であり、第２高調波発生素子とし
ての光フアイバー型光波長変換素子の概略図を示し、前
記一般式（Ｉ）で表されるベンゼン誘導体化合物の結晶
等の非線形媒質からなるコア（１）か、ガラス等の２次
の非線形光学効果を示さない媒質（以下、等方性媒質と
いう）からなるクラッド頁りで被覆された構造を有して
いる。なお、同図中、−点鎖線は入射された光の基本波
を、二点鎖線は第２高調波を示す。レーザ光等の光はレ
ンズ等で集光され、上記光波長変換素子の一端面からコ
ア（１）に入射される。コア（１）を形成する非線形媒
質は大きい２次の非線形光学効果を示すので、コア（１
）の他端面より出射される光は基本波と第２高調波を含
み、プリズム、フィルタ等の分光手段により分離するこ
とにより第２高調波が取り出される。

また第２図および第３図は、それぞれ光波長変換素子の
他の例を示す概略図であり、図面中、点鎖線および二点
鎖線はそれぞれ第１図と同様な意味を示す。第２図に示
される光波長変換素子では、等方性媒質からなる基板（
２１）上に非線形媒質からなる光導波部（２２）が形成
されており、また第３図に示される光波長変換素子にお
いては、等方性媒質からなる基板（３１）と等方性媒質
からなるトップ層（３３）との間に非線形媒質からなる
光導波部（３２）が形成されている。上記の光波長変換
素子は、第１図に示される光波長変換素子と同様にして
使用される。

上記第１図から第３図に示される光波長変換素子におい
て、コア（１）および光導波部（２２）（３２）の形成
は、例えば、前記一般式（１）で表されるベンゼン誘導
体化合物等の非線形媒質原料を、それぞれ等方性媒質か
らなるキャピラリー中、等方性媒質からなる導波路基板
上、または等方性媒質からなる導波路基板間で、加熱溶
融後、ゆっくりと冷却させて結晶を析出させる方法、基
板上に、真空蒸着法、高周波スパッタリング法等によっ
て結晶を析出させる方法などによ、り行われ、また、適
当な有機溶媒に非線形媒質を溶解させた溶液から、上記
キャピラリー中、基板上または基板間に結晶を析出させ
る方法によってもよい。さらに、場合によっては、キャ
ピラリー中または基板上で非線形媒質との接触界面とな
るべき部分を配向処理材で処理した後、非線形媒質を析
出させて光波長変換素子を形成させてもよい。配向処理
材としては、無機塩および有機塩（例えば、臭化ヘキサ
デシルトリメチルアンモニウムなど）、適当な高分子（
例えば、ポリアミドなど）からなる薄膜、金属薄膜（例
えば、斜め蒸着した金薄膜など）等が例示される。

なお、上記非線形媒質は、位相変調することができる横
型動作の導波路型光変調素子の光導波部や、振幅変調す
ることができる縦型動作の導波路型光変調素子の光導波
部にも適用できる。

〈実施例〉 以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明する。

［実施例１〜７］ （実施例１） 市販のｐ−アミノベンゾニトリル１７．７ｇをテトラヒ
ドロフラン（ＴＨＦ）３００ｍｌとエーテル１００ｍ１
との混合溶媒に溶かす。塩化アセチル１１．８ｇと水酸
化ナトリウム水溶液（Ｎａ０１１６．Ｏｇ、水３０ｍ１
）とを各別の滴下ロートに取り、先ず塩化アセチルを半
量たけ前記溶液に滴下し、その後、残余の塩化アセチル
とＮａＯＨ水溶液とを同時に滴下した。この際、各滴下
が同時に終了するように滴下スピードを調節した。なお
、上記反応中、水浴を用いて反応液の温度を５℃以下に
保った。滴下終了後、３時間攪拌を継続した後、内容液
を分岐ロートに移して水１００ｍ１で洗浄した。洗浄後
、無水硫酸ナトリウムを加えて数時間放置した。その後
、濾過により硫酸ナトリウムを除去し、また溶媒を減圧
留去し、メタノールからの再結晶によりｐ−アセトアミ
ノベンゾニトリル（融点２０５〜２０６℃）の結晶を得
た。この結晶に波長１．０８４／ｊｆｆｉのＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ光を照射して、２次高調波である波長０．５３
２μｍの緑色光の発生の有無を観測した。

（実施例２） 市販のｐ−アミノアセトフェノン１３．５ｇをテトラヒ
ドロ、フラン（ＴＨＦ）３００ｍｌとエーテル１００ｍ
１との混合溶媒に溶かす。塩化アセチル７．９ｇと水酸
化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ４，Ｏｇ　、水２０ｍ１
）とを各別の滴下ロートに取り、先ず塩化アセチルを半
量だけ前記溶液に滴下し、その後、残余の塩化アセチル
とＮａＯＨ水溶液とを同時に滴下した。この際、各滴下
が同時に終了するように滴下スピードを調節した。また
、上記反応中、水浴を用いて反応液の温度を５℃以下に
保った。滴下終了後、３時間攪拌を継続した後、内容液
を分岐ロートに移して水１００ｍ１で洗浄した。洗浄後
、無水硫酸ナトリウムを加えて数時間放置した。その後
、濾過により硫酸すトリウムを除去し、また溶媒を減圧
留去し、メタノールからの再結晶によりｐ−アセトアミ
ノアセトフェノン（融点１７０〜１７１℃）の結晶を得
た。この結晶について実施例１と同様にして緑色光の発
生の有無を観測した。

（実施例３） 市販のｐ−アミノ安息香酸エチル１００．０　ｇをテト
ラヒドロフラン（Ｔ　ＨＦ　）　１０１００Ｏとエーテ
ル３００ｍ１との混合溶媒に溶解する。塩化アセチル５
２．０ｇと水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ２Ｂ、５
ｇ。

水１００ｍ１）とを各別の滴下ロートを用いて、先ず塩
化アセチルを半量だけ前記溶液に滴下し、その後、残余
の塩化アセチルとＮａＯＨ水溶液とを同時に滴下した。

この際、各滴下が同時に終了するように滴下ロートのコ
ックを調節した。また、上記反応中、水浴を用いて反応
液の温度を５℃以下に保った。滴下終了後、３時間攪拌
を継続した後、内・８液を分液ロートに移して水１００
ｍ１で洗浄した。

洗浄後、無水硫酸ナトリウムを加えて数時間放置した。

その後、濾過により硫酸ナトリウムを除去し、また溶媒
を減圧留去し、メタノールからの再結晶によりｐ−エト
キシカルボニルアセトアミノフェノン（融点１０１〜１
０２℃）の結晶を得た。

この結晶について実施例１と同様にして緑色光の発生の
有無を観測した。

（実施例４） ｐ−アミノベンゾニトリル６．４ｇをピリジン３２ｍ１
に溶解し、この溶液に塩化（Ｌ）−２−メチルブタノイ
ル８．５　ｇを１４分間で滴下ロートにて滴下した。こ
の際、水浴を用いて反応液の温度を一６〜＋８℃に保持
した。次いでこの溶液を室温で３時間攪拌した後１５０
ｍ１の水に投入して、酢酸エチル（１５０ｍｌ）での抽
出を３回繰返し行った後、水（ｌｏＯｍｌ　）での水洗
を３回繰返し行い、硫酸マグネシウムで乾燥後減圧濃縮
して結晶４．７ｇを得た。この結晶をベンゼン５０ｍ１
から再結晶して２４．８％の収率で微黄色結晶２．７ｇ
を得た。ＮＭＲでこの微黄色結晶はｐ−（１−メチルプ
ロピオニルアミノ）ベンゾニトリル（融点９３〜９４℃
）であることを確認した。

この結晶について実施例１と同様にして緑色光の発生の
有無を観測した。

（実施例５） ｐ−ニトロアニリン７．４ｇをピリジン３７ｍ１に溶解
し、この溶液に塩化（Ｌ）−２−メチルブタノイル６．
５ｇを１３分間で滴下ロートにて滴下した。この際、水
浴を用いて反応液の温度を一６〜＋９℃に保持した。次
いでこの溶液を室温で３時間攪拌した後１５０ｍ１の水
に投入して、酢酸エチル（１５０ｍｌ）での抽出を３回
繰返し行った後、水（ｌｏＯｍｌ）での水洗を３回繰返
し行い、硫酸マグネシウムで乾燥後減圧濃縮して結晶８
．４ｇを得た。この結晶をベンゼン８０ｍ１から再結晶
して８３．３％の収率で黄白色結晶７．６ｇを得た。Ｎ
ＭＲでこの黄白色結晶はｐ　−（１−メチルプロピオニ
ルアミノ）ニトロベンゼン（融点１２９〜１３０℃）で
あることを確認した。

この結晶について実施例１と同様にして緑色光の発生の
有無を観ｉｌｌ　Ｌ、た。

（実施例６） ｐ−アミノアセトフェノン２１ｇをピリジン３８ｍ１に
溶かした溶液に塩化プロピオニル４．８ｇを７分間で滴
下ロートにて滴下しまた。この際、水浴を用いて反応液
の温度を一９〜＋２４℃に保持した。次いでこの溶液を
室温で２時間攪拌した後５０ｍ１の水に投入して、酢酸
エチル（５０ｍｌ）での抽出を３回繰返し行った後、飽
和食塩水（３０ｍｌ）での水洗を３回繰返し行い、硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去して結晶１１．
４ｇを得た。この結晶をベンゼン６容量部とｎ−へキサ
ン１容量部との混合液７０ｎ＋１から再結晶する操作を
２回繰返し行い、７８゜０９６の収率で微積白色結晶７
．６ｇを得た。ＮＭＲでこの微積白色結晶はｐ−プロピ
オニルアミノアセトフェノン（融点１２７〜１２８℃）
であることを確認した。

この結晶について実施例１と同様にして緑色光の発生の
有無を観１１Ｊ１１Ｊ　した。

（実施例７） 市販の２−メチル−４−ニトロアニリン１５．２ｇをテ
トラヒドロフラン（ＴＨＦ）３００ｒｎｌとエーテル１
００　ｍｌとの混合溶媒に溶解する。塩化アセチル７．
９ｇと水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯｔ１４．Ｏｇ、
水２０ｍ１）とを各別の滴下ロートに取り、先ず塩化ア
セチルを半量だけ前記溶液に滴下し、その後、残余の塩
化アセチルとＮａＯ！ｉ水溶液とを同時に滴下した。こ
の際、各滴下が同時に終了するように滴Ｆスピードを調
節した。また、上記反応において、水浴を用いて反応液
の温度を５℃以下に保った。

滴下終了後、３時間攪拌を継続した後、内容液を分岐ロ
ー１・に移（７て水１００ｍ１で洗浄した。洗浄後、無
水硫酸ナトリウムを加えて数時間放置した。その後、濾
過により硫酸ナトリウムを除去し、また溶媒を留去し１
、メタノールからの再結晶により４−アセトアミノ−３
−メチルニトロベンゼン（融点２０２〜２０３℃）の結
晶を得た。この結晶について実施例１と同様にして緑色
光の発生の有無を観測した。

観ｉ’ｌＰＩ結果 上記実施例１〜７のいずれの場合にも、緑色光の発生が
観測された。

実施例１〜７に供した化合物のシクロヘキナン溶液の光
吸収波長を下表に示す。

表 上記表より明らかなように、実施例１〜７に供した化合
物は、いずれも可視領域に光吸収域を有しておらず透明
であった。

［実施例８〜１４コ 実施例１〜７に供した化合物を融点以上に加熱溶融し、
これを毛細管現象を利用してガラスキャピラリー（外径
２００μ以上、内径１０μ以下）に注入して、この注入
した化合物をブリッジマン炉内に移し、単結晶成長させ
た。なお、ブリッジマン炉は最高温部が融点以上の温度
になるように加熱保持した。

以上の操作により得た各単結晶にて形成し、たコアと、
適当な屈折率を有するガラス材料にて形成したクラッド
とからなる光波長変換素子の一方の端面に、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ光（波長１’、０８４μ）と半導体レーザ光（
波長０．８３μ）とを各別に入射した。そうすると、他
方の端面より前者の場合、波長０　、５３２μの第２高
調波が出射し、また後者の８場合、波長０．４１５μの
第２高調波が出射した。

上記光波長変換において、光源レーザと入射端面との間
に偏光板を配し、それを回転することにより、出ＡＪ光
の強度を変えることができた。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明に係る波長変換材料は、前記一般
弐ｍで表されるベンゼン置換体化合物を含んでおり、該
ベンゼン誘導体化合物は電子求引性基、ベンゼン骨格及
び電子供与性基の間でπ電子糸を形成し、光の電場によ
り分極が生ずる際の電子移動が速やかに起こり、顕著な
非線形光学効果を示すと共に可視領域に吸収を示さない
。従って、光波長変換素子の光導波部に用いた場合、光
強度の弱いレーザ光でも高強度の第２高調波を効率的に
分離でき、また光安定性に優れる等、本発明は優れた特
をの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る非線形波長変換有機材料を用い
た光波長変換素子の一例を示す概略図、第２図及び第３
図は、それぞれ光波長変換素子の他の実施例を示す概略
図である。 （１）・・・コア、（２）・・・クラッド、（２１）（
３１）・・・基板、（２２）（３２）・・・光導波部、
（３３）・・・・・・トップ層。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 （ばか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記一般式（ I ）（式中、Ｒは置換基を有してい
   てもよいアルキル基、Ｘは電子吸引性基を示す）で表さ
   れる化合物を含有することを特徴とする非線形波長変換
   有機材料。▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ２、Ｒ及びＸが、 Ｒ＝ＣＨ＿３、Ｘ＝ＣＮ； Ｒ＝ＣＨ＿３、Ｘ＝ＣＯＣＨ＿３； Ｒ＝ＣＨ＿３、Ｘ＝ＣＯＯＣ＿２Ｈ＿５； Ｒ＿ＣＨ＿３ＣＨ＿２■ＨＣＨ＿３、Ｘ＝ＣＮ；Ｒ＝Ｃ
   Ｈ＿３ＣＨ＿２■ＨＣＨ＿３、Ｘ＝ＮＯ＿２又は Ｒ＝ＣＨ＿３ＣＨ＿２、Ｘ＝ＣＯＣＨ＿３ である請求項１記載の非線形波長変換有機材料。 ３、ベンゼン環の少なくとも一つの水素原子がπ結合を
   有しない基で置換されていることを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の非線形波長変換有機材料。 ４、請求項１〜請求項３記載の非線形波長変換有機材料
   が光導波部に用いられていることを特徴とする非線形波
   長変換素子。