JPH03164721A - 非線形光学材料およびその製造方法 - Google Patents
非線形光学材料およびその製造方法Info
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- JPH03164721A JPH03164721A JP1305444A JP30544489A JPH03164721A JP H03164721 A JPH03164721 A JP H03164721A JP 1305444 A JP1305444 A JP 1305444A JP 30544489 A JP30544489 A JP 30544489A JP H03164721 A JPH03164721 A JP H03164721A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明(よ 非線形光学効果を利用した光デバイスの基
礎をなす非線形光学材料、およびその製造方法に関する
ものであも 従来の技術 従来の技術としては例えばシゝヤーナルオ7゛オブティ
力ルソサエディ第73巻第647頁(J、Opt、So
c、Am、 、Vol、73,647.1983)に記
載されているよう+、−CdS翼5et−xをホウケイ
酸ガラスにドープしたカットオフフィルタガラスを非線
形光学材料に用いるものかあもこのカットオフフィルタ
ガラスにt、 CdSxSe+−xとホウケイ酸ガラ
ス材料を白金ルツボに入札1600℃程度の高温で溶融
し作製していもま た、 シ′ヤーナル オフ# ア
7°ライビ フィシ2フクス第63巻第957頁(J、
Appl、Phys、 63(3)、957.1988
)に開示されているようL CdS微粒子ドープ薄膜
ガラスもあaこの薄膜ガラスはターゲットにコーニング
社製7059ガラスと、CdSとを用い高周波マグネト
ロンスパッタリング法により、7059ガラス中にCd
Sを2〜4重量%分散させたものである。
礎をなす非線形光学材料、およびその製造方法に関する
ものであも 従来の技術 従来の技術としては例えばシゝヤーナルオ7゛オブティ
力ルソサエディ第73巻第647頁(J、Opt、So
c、Am、 、Vol、73,647.1983)に記
載されているよう+、−CdS翼5et−xをホウケイ
酸ガラスにドープしたカットオフフィルタガラスを非線
形光学材料に用いるものかあもこのカットオフフィルタ
ガラスにt、 CdSxSe+−xとホウケイ酸ガラ
ス材料を白金ルツボに入札1600℃程度の高温で溶融
し作製していもま た、 シ′ヤーナル オフ# ア
7°ライビ フィシ2フクス第63巻第957頁(J、
Appl、Phys、 63(3)、957.1988
)に開示されているようL CdS微粒子ドープ薄膜
ガラスもあaこの薄膜ガラスはターゲットにコーニング
社製7059ガラスと、CdSとを用い高周波マグネト
ロンスパッタリング法により、7059ガラス中にCd
Sを2〜4重量%分散させたものである。
さらに応用物理学会1989年(秋)講演予稿集第98
9頁に記載されているようく ポリジアセチレン配向膜
からなる非線形光学材料も開示されていも発明が解決し
ようとする課題 従来の半導体微粒子ドープガラスおよび有機非線形物質
には 次のような課題がある。
9頁に記載されているようく ポリジアセチレン配向膜
からなる非線形光学材料も開示されていも発明が解決し
ようとする課題 従来の半導体微粒子ドープガラスおよび有機非線形物質
には 次のような課題がある。
イ)カットオフフィルタガラスの場合:CdS*Se+
−Xをホウケイ酸ガラスに4wt%以上均一に分散さ
せることが困難であり、また1600℃以上の高温で溶
融しなければ作製できないためガラス組忌半導体組成の
制御も極めて難しいものとなる。
−Xをホウケイ酸ガラスに4wt%以上均一に分散さ
せることが困難であり、また1600℃以上の高温で溶
融しなければ作製できないためガラス組忌半導体組成の
制御も極めて難しいものとなる。
口)スパッタリング法を用いた場合: 装置が高価であ
るとともにガラス薄膜の形成に時間がかかり(特にスパ
ッタリング速度の小さな5i02ガラスの形成の場合)
、厚膜を形成するのが困難である。
るとともにガラス薄膜の形成に時間がかかり(特にスパ
ッタリング速度の小さな5i02ガラスの形成の場合)
、厚膜を形成するのが困難である。
また従来のターゲットでは 不均一なターゲットである
た敢 均一な膜を得るのが難しくtハ)有m薄膜状非線
形物質の場合: 有機非線形光学材料で、薄膜状に成形
可能で、大きな3次の非線形感受率を有し かつ耐レー
ザ性に優れた物質を得ることが困難であも 本発明は 係る従来の課題に対してなされた提案で、非
線形光学物質をマトリックスとなる物質にドープする半
導体微粒子の制御が容易て 均一薄膜化ができ、耐レー
ザ性に優れた3次の非線形光学材料とその製造方法とを
提供することを目的とする。
た敢 均一な膜を得るのが難しくtハ)有m薄膜状非線
形物質の場合: 有機非線形光学材料で、薄膜状に成形
可能で、大きな3次の非線形感受率を有し かつ耐レー
ザ性に優れた物質を得ることが困難であも 本発明は 係る従来の課題に対してなされた提案で、非
線形光学物質をマトリックスとなる物質にドープする半
導体微粒子の制御が容易て 均一薄膜化ができ、耐レー
ザ性に優れた3次の非線形光学材料とその製造方法とを
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明(よ ゼオライトに担
持した非線形光学特性を有する物質を、マトリックスと
なる物質に分散させた非線形光学材料であり、その製造
方法としては次の方法がある。
持した非線形光学特性を有する物質を、マトリックスと
なる物質に分散させた非線形光学材料であり、その製造
方法としては次の方法がある。
(イ)ゼオライトに担持した非線形光学特性を有する物
質を、ガラスマトリックスとなるゾルに分散させた後ゲ
ル化焼成し ゼオライトに担持された非線形光学特性を
有する物質をガラスマトリックス中に分散させる。
質を、ガラスマトリックスとなるゾルに分散させた後ゲ
ル化焼成し ゼオライトに担持された非線形光学特性を
有する物質をガラスマトリックス中に分散させる。
(ロ)ゼオライトに担持された非線形光学特性を有する
物質を有機化合物に混合、成型することによりゼオライ
トに担持された非線形光学特性を有する物質をフィルム
状高分子化合物中に分散させる。
物質を有機化合物に混合、成型することによりゼオライ
トに担持された非線形光学特性を有する物質をフィルム
状高分子化合物中に分散させる。
作用
本発明の非線形光学材料4;!、 ゼオライトに非線
形光学物質を担持後、さらにマトリックス中に分散させ
ることにより、高濃度で均一に非線形光学物質を保持す
ることが可能であるたべ 大きな3次の非線形光学特性
を有する材料を得ることができる。
形光学物質を担持後、さらにマトリックス中に分散させ
ることにより、高濃度で均一に非線形光学物質を保持す
ることが可能であるたべ 大きな3次の非線形光学特性
を有する材料を得ることができる。
実施例
本発明の担体となるゼオライト(山 一般に次のK
MeO−Al2O5−m5iO* −nH2O(但しM
e:金属イオン、m、n:任意の整数)で示され黴 ア
ルカリ土類金属の結晶性含水アルミノケイ酸塩である。
MeO−Al2O5−m5iO* −nH2O(但しM
e:金属イオン、m、n:任意の整数)で示され黴 ア
ルカリ土類金属の結晶性含水アルミノケイ酸塩である。
この中でも特く 細孔径5〜IOA、比表面積1000
m’/gを有する合成ゼオライトが好まし1、)− 非線形光学特性を示す物質として(よ 次に示す材料等
が挙げられも 1)半導体微粒子: CuC1等のI−VII族化合物
半導体CdS、CdSe、CdO,CdTe、Zn5e
、ZnO,ZnTe、HgTe等のII−VT族化合物
半導体Cd5Se、HgCdTe等の混晶1l−VI族
化合物半導恢GaAs、GaN、GaP、Garb、I
nAs、 InP、 InSb、 GaAlAs、 I
nAlAs等のlll−V族化合物半導体 あるいはS
i、 Ge等のIV族半導俟2)有機化合物: パラ
ニトロアリニン、4−Br−4’−メトキシカルコン(
methoxychalcone)等のカルコ ン。
m’/gを有する合成ゼオライトが好まし1、)− 非線形光学特性を示す物質として(よ 次に示す材料等
が挙げられも 1)半導体微粒子: CuC1等のI−VII族化合物
半導体CdS、CdSe、CdO,CdTe、Zn5e
、ZnO,ZnTe、HgTe等のII−VT族化合物
半導体Cd5Se、HgCdTe等の混晶1l−VI族
化合物半導恢GaAs、GaN、GaP、Garb、I
nAs、 InP、 InSb、 GaAlAs、 I
nAlAs等のlll−V族化合物半導体 あるいはS
i、 Ge等のIV族半導俟2)有機化合物: パラ
ニトロアリニン、4−Br−4’−メトキシカルコン(
methoxychalcone)等のカルコ ン。
またマトリックスとなるガラス材料にζよ 金属アルコ
キシドから合成可能な石英ガラスやホウケイ酸ガラス等
の物理 化学的に安定な物質が好ましい。
キシドから合成可能な石英ガラスやホウケイ酸ガラス等
の物理 化学的に安定な物質が好ましい。
さらにマトリックスとなる高分子材料(合成樹脂)には
特にフィルム状に成形容易なポリスチレン、ポリエチ
レンあるいはAS樹脂(アクリロニトリル/スチレン共
重合ポリマー)等が好ましい。
特にフィルム状に成形容易なポリスチレン、ポリエチ
レンあるいはAS樹脂(アクリロニトリル/スチレン共
重合ポリマー)等が好ましい。
以下本発明の実施例について説明する。
実施例1
平均細孔径10A、比表面積1100m’/gを有する
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、アンモニア水
に錯イオンとして溶解させたCuC1溶液に浸漬後焼成
LA 10wt%のCuClをゼオライトに担持した このCue 1担持ゼオライトを、シリコンのアルコキ
シド、メタノーノIL、、 & そして触媒として
の塩酸混合ゾルに入れ撹拌機 石英基板にスピンコート
レ ゲル化させ、そして焼成することにより膜厚400
μmの被膜を得九 このガラス中のCuC1のドープ量は4wt%であり、
粒子径は30〜60Aであつtら CuC1をドープしたガラス薄膜の吸収スペクトルから
得られたバンドギャップ(よ バルクの半導体に比べ0
.7eVブルーシフトしていることかiニー)、 C
uC1が量子ドツトとなっていることがわかっ九実施例
2 平均細孔径10A、比表面積1100m”/gを有する
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、熱希硝酸に溶
解させたCdS溶液に浸漬後焼成LA12wt%のCd
Sをゼオライトに担持し九このCdS担持ゼオライトを
、シリコンのアルコキシド、メタノーノk & そ
して触媒としての塩酸混合ゾルに入れ撹拌機 石英基板
にスピンコートレ ゲル化させ、そして焼成することに
より膜厚400μmの被膜を得九 このガラス中のCdSのドープ量は6wt%であり、粒
子径は60〜90Aであった CdSをドープしたガラス薄膜の吸収スペクトルから得
られたバンドギャップζ上 バルクの半導体に比べ0.
8eVブルーシフトしていることか= CdSが量子
ドツトとなっていることがわかっf。
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、アンモニア水
に錯イオンとして溶解させたCuC1溶液に浸漬後焼成
LA 10wt%のCuClをゼオライトに担持した このCue 1担持ゼオライトを、シリコンのアルコキ
シド、メタノーノIL、、 & そして触媒として
の塩酸混合ゾルに入れ撹拌機 石英基板にスピンコート
レ ゲル化させ、そして焼成することにより膜厚400
μmの被膜を得九 このガラス中のCuC1のドープ量は4wt%であり、
粒子径は30〜60Aであつtら CuC1をドープしたガラス薄膜の吸収スペクトルから
得られたバンドギャップ(よ バルクの半導体に比べ0
.7eVブルーシフトしていることかiニー)、 C
uC1が量子ドツトとなっていることがわかっ九実施例
2 平均細孔径10A、比表面積1100m”/gを有する
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、熱希硝酸に溶
解させたCdS溶液に浸漬後焼成LA12wt%のCd
Sをゼオライトに担持し九このCdS担持ゼオライトを
、シリコンのアルコキシド、メタノーノk & そ
して触媒としての塩酸混合ゾルに入れ撹拌機 石英基板
にスピンコートレ ゲル化させ、そして焼成することに
より膜厚400μmの被膜を得九 このガラス中のCdSのドープ量は6wt%であり、粒
子径は60〜90Aであった CdSをドープしたガラス薄膜の吸収スペクトルから得
られたバンドギャップζ上 バルクの半導体に比べ0.
8eVブルーシフトしていることか= CdSが量子
ドツトとなっていることがわかっf。
またCdS以外にCdSe、 CdO,CdTe、 Z
n5e、 ZnO,ZnTe、 HgTe XHgCd
Teをマトリックスガラスに対し 4〜13wt%含大
した薄膜を作製するこすることもでき九 実施例3 平均細孔径10A、比表面積1100m2/gを有する
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、ベンゼンに溶
解させた4−Br−4°−メトキシカルコンに浸漬し6
wt%のカルコンをゼオライトに担持し1゜このカルコ
ン担持ゼオライトを、シリコンのアルコキシド、メタノ
−/k 人 そして触媒としての塩酸混合ゾルに入
れ撹拌後、石英基板にスピンコードL ゲル化させ、そ
して焼成することにより膜厚500μmの被膜を得九 実施例4 平均細孔径10A、比表面積1100m”/gを有する
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、塩酸に溶解さ
せたバラニトロアニリンに浸漬し6wt%のバラニトロ
アニリンをゼオライトに担持し九 このパラニトロアリニン担持ゼオライトを、シリコンの
アルコキシド、メタノ−/k & そして触媒として
の塩酸混合ゾルに入れ撹拌後、石英基板にスピンコード
L ゲル化させ、そして焼成することにより膜厚50
0μmの被膜を得九実施例5 実施例1〜4の方法により調整したCuC1,CdS。
n5e、 ZnO,ZnTe、 HgTe XHgCd
Teをマトリックスガラスに対し 4〜13wt%含大
した薄膜を作製するこすることもでき九 実施例3 平均細孔径10A、比表面積1100m2/gを有する
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、ベンゼンに溶
解させた4−Br−4°−メトキシカルコンに浸漬し6
wt%のカルコンをゼオライトに担持し1゜このカルコ
ン担持ゼオライトを、シリコンのアルコキシド、メタノ
−/k 人 そして触媒としての塩酸混合ゾルに入
れ撹拌後、石英基板にスピンコードL ゲル化させ、そ
して焼成することにより膜厚500μmの被膜を得九 実施例4 平均細孔径10A、比表面積1100m”/gを有する
合成ゼオライト粉末(直径30μm)を、塩酸に溶解さ
せたバラニトロアニリンに浸漬し6wt%のバラニトロ
アニリンをゼオライトに担持し九 このパラニトロアリニン担持ゼオライトを、シリコンの
アルコキシド、メタノ−/k & そして触媒として
の塩酸混合ゾルに入れ撹拌後、石英基板にスピンコード
L ゲル化させ、そして焼成することにより膜厚50
0μmの被膜を得九実施例5 実施例1〜4の方法により調整したCuC1,CdS。
カルコン、そしてバラニトロアニリンを担持した合成ゼ
オライト粉末(直径30μm)を、ポリエチレン粉末と
混合、加熱し 厚み300μmのフィルム状とし九 このCuClもしくはCdSを分散したフィルムの吸収
スペクトルから得られたバンドギャップ(よ バルクの
半導体に比べそれぞれ0.7eV及び0.8eVずつブ
ルーシフトしてい九 実施例6 実施例1〜4の方法により調整したCuC1,CdS。
オライト粉末(直径30μm)を、ポリエチレン粉末と
混合、加熱し 厚み300μmのフィルム状とし九 このCuClもしくはCdSを分散したフィルムの吸収
スペクトルから得られたバンドギャップ(よ バルクの
半導体に比べそれぞれ0.7eV及び0.8eVずつブ
ルーシフトしてい九 実施例6 実施例1〜4の方法により調整したCuC1,CdS。
カルコン、そしてバラニトロアニリンを担持した合成ゼ
オライト粉末(直径30μm)を、AS樹脂のDMF溶
液に入れ 厚み300μmのフィルム状とし九 このCuC1,CdS、 カルコン、そしてバラニト
ロアニリンを分散したフィルムの吸収スペクトルがら得
られたバンドギャップはバルクの半導体に比べそれぞれ
0.8〜0.9eVずつブルーシフトしてぃ九実施例7 実施例1に示した方法により作製したCuClドブトガ
ラス薄膜を用し\ 光双安定素子を作製したこの素子の
石英ガラス基板側か収 波長350nmのレーザ光(N
2光励起色素レーザ光)をスポット径5μmで入射し九 次に入射光の強度と出射光の強度の関係を、室温(25
℃)にて測定したとこへ 第1図に示した双安定特性を
示し九 実施例8 実施例2〜6に示した種々の薄膜を用((光双安定素子
を作製し九 この素子の石英ガラス基板側か収 波長350nmのレ
ーザ光(Na光励起色素レーザ光)をスポット径5μm
で入射し九 次に入射光の強度と出射光の強度の関係を、室温(25
℃)にて測定したとこへ 第1図に示したような双安定
特性を示した 発明の効果 本発明の非線形光学材料(戴 ゼオライトに非線形光学
物質を担持後、さらにマトリックス中に分散させるた敢
高濃度に均一に非線形光学物質を含入することが可能
であも また大きな3次の非線形光学特性を有する材料を得るこ
とが可能で、その応用として光双安定素子等を作製する
ことができも
オライト粉末(直径30μm)を、AS樹脂のDMF溶
液に入れ 厚み300μmのフィルム状とし九 このCuC1,CdS、 カルコン、そしてバラニト
ロアニリンを分散したフィルムの吸収スペクトルがら得
られたバンドギャップはバルクの半導体に比べそれぞれ
0.8〜0.9eVずつブルーシフトしてぃ九実施例7 実施例1に示した方法により作製したCuClドブトガ
ラス薄膜を用し\ 光双安定素子を作製したこの素子の
石英ガラス基板側か収 波長350nmのレーザ光(N
2光励起色素レーザ光)をスポット径5μmで入射し九 次に入射光の強度と出射光の強度の関係を、室温(25
℃)にて測定したとこへ 第1図に示した双安定特性を
示し九 実施例8 実施例2〜6に示した種々の薄膜を用((光双安定素子
を作製し九 この素子の石英ガラス基板側か収 波長350nmのレ
ーザ光(Na光励起色素レーザ光)をスポット径5μm
で入射し九 次に入射光の強度と出射光の強度の関係を、室温(25
℃)にて測定したとこへ 第1図に示したような双安定
特性を示した 発明の効果 本発明の非線形光学材料(戴 ゼオライトに非線形光学
物質を担持後、さらにマトリックス中に分散させるた敢
高濃度に均一に非線形光学物質を含入することが可能
であも また大きな3次の非線形光学特性を有する材料を得るこ
とが可能で、その応用として光双安定素子等を作製する
ことができも
第1図は本発明の非線形光学材料を用いた光双安定素子
等の光双安定特性を示す図である。
等の光双安定特性を示す図である。
Claims (5)
- (1)ゼオライトに担持した非線形光学特性を有する物
質を、マトリックスとなる物質に分散させたことを特徴
とする非線形光学材料。 - (2)非線形光学特性を有する物質が、半導体または有
機化合物であることを特徴とする、請求項1記載の非線
形光学材料。 - (3)マトリックスとなる物質が、ガラス質あるいは高
分子化合物であることを特徴とする、請求項1記載の非
線形光学材料。 - (4)ゼオライトに担持した非線形光学特性を有する物
質を、ガラスマトリックスとなるゾルに分散させた後ゲ
ル化焼成し、前記ガラスマトリックス中に分散させたこ
とを特徴とする非線形光学材料の製造方法。 - (5)ゼオライトに担持された非線形光学特性を有する
物質を高分子材料に混合、成型することにより前記高分
子材料中に分散させたことを特徴とする、非線形光学材
料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305444A JPH03164721A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 非線形光学材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305444A JPH03164721A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 非線形光学材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03164721A true JPH03164721A (ja) | 1991-07-16 |
Family
ID=17945214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305444A Pending JPH03164721A (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 非線形光学材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03164721A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056176A1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-23 | Sogang University Corporation | Zeolites with incorporated dipolar nonlinear optical molecules in uniform orientation and preparation thereof |
| CN100417592C (zh) * | 2004-12-01 | 2008-09-10 | 长春理工大学 | 沸石与硫化镉纳米复合材料及其制备方法 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305444A patent/JPH03164721A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056176A1 (en) * | 2003-12-15 | 2005-06-23 | Sogang University Corporation | Zeolites with incorporated dipolar nonlinear optical molecules in uniform orientation and preparation thereof |
| US7674405B2 (en) | 2003-12-15 | 2010-03-09 | Industry-University Cooperation Foundation Sogang University | Zeolites with incorporated dipolar nonlinear optical molecules in uniform orientation and preparation thereof |
| JP4825134B2 (ja) * | 2003-12-15 | 2011-11-30 | インダストリー−ユニバーシティ コオペレーション ファウンデーション ソギャン ユニバーシティ | ゼオライトに双極子型非線形光学分子を単一方向に整列して内包させた複合体及びこれの製造方法 |
| CN100417592C (zh) * | 2004-12-01 | 2008-09-10 | 长春理工大学 | 沸石与硫化镉纳米复合材料及其制备方法 |
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