JPH0497231A - nonlinear optical element - Google Patents

nonlinear optical element

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JPH0497231A
JPH0497231A JP21195690A JP21195690A JPH0497231A JP H0497231 A JPH0497231 A JP H0497231A JP 21195690 A JP21195690 A JP 21195690A JP 21195690 A JP21195690 A JP 21195690A JP H0497231 A JPH0497231 A JP H0497231A
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JP
Japan
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nonlinear optical
optical element
polyvinyl alcohol
carbon atoms
straight chain
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Pending
Application number
JP21195690A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nishihara
西原 浩
Takaharu Oyama
隆治 大山
Yasuhiko Yokoo
横尾 泰日児
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0497231A publication Critical patent/JPH0497231A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機非線形光学材料を用いて光導波路を形成
した非線形光学素子に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a nonlinear optical element in which an optical waveguide is formed using an organic nonlinear optical material.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題]有機非
線形光学材料は、LiNbO3やKTPなどのような無
機結晶に比べ10倍以上の大きな非線形光学定数を示す
ものが多く、2−メチル4−ニトロアニリンなどの結晶
が2次の非線形光学材料としてよく知られている。また
、非局在化π電子系により大きな2次の非線形光学効果
を示す材料は大きな電気光学効果を示すこともよく知ら
れている。
[Prior art and problems to be solved by the invention] Many organic nonlinear optical materials exhibit nonlinear optical constants that are 10 times or more larger than those of inorganic crystals such as LiNbO3 and KTP. Crystals such as aniline are well known as second-order nonlinear optical materials. It is also well known that materials that exhibit a large second-order nonlinear optical effect due to a delocalized π-electron system also exhibit a large electro-optic effect.

一方、光導波路型非線形光学素子の特徴としては光が狭
い空間に閉し込められるので非線形光学効果が現れ易く
、また、電気光学素子の特徴としては、低電圧で高速動
作できるなどがある。このような特徴をより活かすため
、非線形光学効果、電気光学効果の大きな材料を光導波
路型光学素子へ応用することが研究されている。
On the other hand, a characteristic of an optical waveguide type nonlinear optical element is that light is confined in a narrow space, so nonlinear optical effects are likely to appear, and a characteristic of an electro-optical element is that it can operate at low voltage and at high speed. In order to take advantage of these characteristics, research is being conducted on applying materials with large nonlinear optical effects and electro-optic effects to optical waveguide type optical elements.

しかしながら、有機結晶で実用に供されるほど大きなも
のが得られているものは数が少なく、また構成分子が大
きな2次の分子分極率βを有していても結晶中の分子配
列が反転対称性を有するために、結晶化しても波長変換
が不可能である場合が多かった。さらに、有機結晶を光
導波型光学素子に応用するには、ファイバー形状あるい
は薄膜形状に加工する必要があるが、これに成功してい
る例はさらに少ない。このように有機結晶の形で、大き
な2次の分子分極率βを有する有機分子を用いて実用に
耐え得る光学素子を作製することは困難であった。
However, there are only a few organic crystals that have been obtained that are large enough to be put to practical use, and even if the constituent molecules have a large second-order molecular polarizability β, the molecular arrangement in the crystal is inversion symmetric. Even if it is crystallized, it is often impossible to convert the wavelength. Furthermore, in order to apply organic crystals to light-guiding optical elements, it is necessary to process them into fibers or thin films, but there are even fewer examples of success in this process. As described above, it has been difficult to produce an optical element that can withstand practical use using organic molecules in the form of organic crystals and having a large second-order molecular polarizability β.

結晶材料以外に、非線形光学活性な有機分子を有機高分
子にドープした分散形高分子材料や有機高分子の側鎖に
化学結合を介して非線形光学活性な構造が導入された側
鎖修飾系高分子材料をその分子集合状態に非線形光学効
果の発現に必要な配列をもたせた側鎖修飾系高分子材料
が考案されている。分子集合状態に規則性を与える方法
としては、ガラス転移温度(Tg)付近に加熱した状態
で、外部電界を印加し、非線形光学活性部位を電界に沿
って配列させ、7g以下に冷却し、その配列状態を固定
する方法などが知られている。配向した高分子非線形光
学材料の2次の非線形光学定数dは、 d=N−fω−fω−f2ω−β’<CO3’θ〉N:
単位面積当りの非線形活性部位の個数(個/c−J) β:非線形光学活性部位の2次分子分極率θ:電界方向
と分極βのなす角 fω、f2ω:波長ω、2ωに対する修正因子なる式で
表わされる。非線形光学定数を大きくするためにはN、
βを大きく、そしてθを小さくすることが必要である。
In addition to crystalline materials, there are also dispersed polymer materials in which organic polymers are doped with nonlinearly optically active organic molecules, and side chain-modified polymers in which nonlinearly optically active structures are introduced into the side chains of organic polymers through chemical bonds. Side chain-modified polymer materials have been devised, in which the molecular aggregates of molecular materials have the arrangement necessary for the expression of nonlinear optical effects. A method of imparting regularity to the state of molecular assembly is to apply an external electric field while heating it to around the glass transition temperature (Tg), align the nonlinear optically active sites along the electric field, cool it to 7 g or less, and then Methods of fixing the array state are known. The second-order nonlinear optical constant d of the oriented polymeric nonlinear optical material is d=N−fω−fω−f2ω−β'<CO3'θ>N:
Number of nonlinear active sites per unit area (pieces/c-J) β: Secondary molecular polarizability of nonlinear optically active sites θ: Angle between electric field direction and polarization β fω, f2ω: Modification factor for wavelength ω, 2ω It is expressed by the formula. In order to increase the nonlinear optical constant, N,
It is necessary to increase β and decrease θ.

有機高分子材料は、作製上の自由度が大きい反面、室温
で配列が緩和して非線形光学効果が消失してしまう問題
、あるいはNを大きくすると非線形光学活性部位が会合
して透明性が悪化するなどの問題を発生する場合がある
Although organic polymer materials have a large degree of freedom in production, they have the problem that the arrangement relaxes at room temperature and the nonlinear optical effect disappears, or when N is increased, the nonlinear optically active sites associate and the transparency deteriorates. Problems such as this may occur.

前者の問題に対してはTgを高温化する方法や架橋反応
を利用する方法などが検討されているが、これらの方法
では実用的な非線形光学素子に利用することができる有
機高分子材料は数少ない。
To solve the former problem, methods such as increasing the Tg temperature and using crosslinking reactions are being considered, but these methods have limited the number of organic polymer materials that can be used in practical nonlinear optical elements. .

従って、本発明の目的は、非線形光学効果及び電場配向
性に優れた光導波路型非線形光学素子を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical waveguide type nonlinear optical element that has excellent nonlinear optical effects and electric field orientation.

[課題を解決するための手段] 本発明は、下記一般式(I)で表される構造を構成成分
として有するアセタール化ポリビニルアルコールを含有
して成る高分子有機非線形光学材料を用いて光導波路を
形成したことを特徴とする非線形光学素子を提供するこ
とにより上記目的を一千−CH−CH,−CH−CH1
−トCH。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an optical waveguide using a polymeric organic nonlinear optical material containing acetalized polyvinyl alcohol having a structure represented by the following general formula (I) as a constituent component. The above object can be achieved by providing a nonlinear optical element characterized in that 1,000-CH-CH, -CH-CH1
-ToCH.

〔但し、R3は水素原子、炭素数1〜6の直鎖若しくは
分岐状アルキル基のいずれか1種、R2は水素原子、炭
素数1〜6の直鎖若しくは分岐状アルキル基、炭素数1
〜6の直鎖若しくは分岐状アルコキシ基、ヒドロキシ基
、ニド四基、ハロゲン原子のいずれか1種を表す] 本発明における一般式(I)で表されるアセタール化ポ
リビニルアルコールは、下記一般式(II)で表される
4−ニトロフェニルアミノアセトアルデヒドアセタール
とポリビニルアルコールとを反応させることにより合成
される。以下に、合成法の一例を説明する。
[However, R3 is a hydrogen atom, any one of a straight chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R2 is a hydrogen atom, a straight chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a straight chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
-6 represents any one of a linear or branched alkoxy group, a hydroxy group, a nido tetragroup, or a halogen atom] The acetalized polyvinyl alcohol represented by the general formula (I) in the present invention is represented by the following general formula ( It is synthesized by reacting 4-nitrophenylaminoacetaldehyde acetal represented by II) with polyvinyl alcohol. An example of the synthesis method will be explained below.

バ2 但し、上記一般式(II)におけるR3、R4は、水素
原子、炭素数1〜6の直鎖もしくは分岐状アルキル基の
いずれか一種を表している。
B2 However, R3 and R4 in the above general formula (II) represent any one of a hydrogen atom and a straight chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

ポリビニルアルコールを適当な)各課に)容かしておき
、原料アセタールを1〜・5倍モル好ましくは2〜3倍
モル加え、アセタールと等モルの酸を加えて加熱撹拌を
行い、沈殿したポリマーを再沈殿等で精製することによ
りアセタール化ポリビニルアルコールが得られる。
Put polyvinyl alcohol in a suitable container), add 1 to 5 times the mole of raw material acetal, preferably 2 to 3 times the mole, add acid in an amount equal to the acetal, heat and stir, and precipitate the polymer. Acetalized polyvinyl alcohol can be obtained by purifying it by reprecipitation or the like.

用いるポリビニルアルコールは重合度500〜2400
のものであればよく、立体規則性もランダム、アイソタ
クチック、ヘテロタクチック、シンジオタクチックのい
ずれでもよい。
The polyvinyl alcohol used has a degree of polymerization of 500 to 2400.
The stereoregularity may be random, isotactic, heterotactic, or syndiotactic.

溶媒はポリビニルアルコールを溶かすものであればよい
が、好ましくは水が用いられる。また、添ガ「する酸と
しては、塩酸、硫酸、酢酸、I)−トルエンスルホン酸
等が挙げられる。添加量は原料アセクールの1〜5倍モ
ル、好ましくは1〜2倍モルである。反応は0〜100
 ’C2好ましくは50〜80°Cで加熱撹拌すること
により行う。
The solvent may be any solvent as long as it dissolves polyvinyl alcohol, but water is preferably used. Examples of the acid to be added include hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, I)-toluenesulfonic acid, etc. The amount added is 1 to 5 times the mole of the raw material acecool, preferably 1 to 2 times the mole. is 0-100
'C2 It is preferably carried out by heating and stirring at 50 to 80°C.

アセタール化ポリビニルアルコール中のアセタールの側
鎖導入率Xは原料のモル比及び反応温度により制御する
ことができる。
The acetal side chain introduction rate X in the acetalized polyvinyl alcohol can be controlled by the molar ratio of the raw materials and the reaction temperature.

また、本発明に用いられる高分子有機非線形光学材料は
、−C式(I)で表される構造を構成成分として有する
アセタール化ポリビニルアルコールを含有してしておれ
ば−ポリビニルアルコールの共重合体であってもよく、
該共重合体の組成としてはビニルアルコール構造、ビニ
ルエーテル構造、ビニルエステル構造、アセタール構造
などポリビニルアルコールから誘導される構造であれば
特に制限はなく、二種以上の構造が共重合組成として含
まれていてもよく〜また、共重合体の形態もランダム、
アイツタクツチク、ヘテロタクチック、シンジオタクチ
ッのいずれでもよい。また、その側鎖導入率は10〜1
00%の間であればいずれでもよい。
Furthermore, if the polymeric organic nonlinear optical material used in the present invention contains an acetalized polyvinyl alcohol having a structure represented by the formula (I) as a constituent component, it is a copolymer of polyvinyl alcohol. It may be,
The composition of the copolymer is not particularly limited as long as it has a structure derived from polyvinyl alcohol, such as a vinyl alcohol structure, vinyl ether structure, vinyl ester structure, or acetal structure, and two or more types of structures are included in the copolymer composition. Also, the morphology of the copolymer may be random,
It can be either eye-tactic, heterotactic, or syndiotactic. In addition, the side chain introduction rate is 10 to 1
Any value between 00% and 00% is acceptable.

得られた非線形光学ポリマーは、電場または磁場配向さ
せることにより、第2次高調波(S HG)を発生ずる
が、電場配向の場合、通常200KVZ1もの高電圧を
印加して配向させなけらばならない。
The obtained nonlinear optical polymer generates second harmonics (SHG) by orienting it in an electric or magnetic field, but in the case of electric field orientation, it is usually necessary to apply a high voltage of 200 KVZ1 to achieve orientation. .

本発明に用いられる高分子有機非線形光学材料は、30
KV/cmと比較的低電圧で電場方向に配向し、比較的
容易に配向処理ができるという有用性に優れている。
The polymer organic nonlinear optical material used in the present invention is 30
It is highly useful in that it can be oriented in the direction of an electric field at a relatively low voltage of KV/cm and can be relatively easily aligned.

また、本発明における高分子有機非線形光学材料のポリ
ビニルアルコールの水酸基残基の親水性を利用して、水
面上に単分子膜(LB膜)として展開し、基板にすくい
取ることによっても配向させることができる。
Furthermore, by utilizing the hydrophilicity of the hydroxyl group residue of polyvinyl alcohol in the polymeric organic nonlinear optical material of the present invention, it can also be oriented by spreading it as a monomolecular film (LB film) on the water surface and scooping it onto a substrate. I can do it.

上記一般式(II)で表される4−ニトロフェニルアミ
ノアセトアルデヒドアセタールの合成法は種々あるが、
その−例を概説する。即ち、4−ニトロフルオロベンゼ
ン誘導体とアミノアセタールとを塩基の存在下反応させ
ることによって得られる。反応溶媒としては、ベンゼン
、トルエン、キシレン、DMSOlDMF、NMP、ク
ロロホルム、塩化メチレン、エチルアルコール、メチル
アルコール、エーテル、THF、ヘキサン、シクロヘキ
サン等原料を溶かすものならばいずれでもよく、原料が
液体の場合には無溶媒でもよい。用られる塩基としては
、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸
マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、炭酸水素ナ
トリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸水素塩が挙げられ
る。これらは無水物でも結晶水を含んでいてもよい。有
機塩基を用いる場合には、ピリジン、ピリミジン、ピペ
ラジン、トリアジン、ルチジン、モルホリン、ピロリジ
ン等を用いることができる。これらの塩基はアセタール
基が反応により生成するフッ化水素酸によりアルデヒド
に分解しないように添加する。反応は室温または加熱に
より進行し、用いる原料により異なる。アミノアセター
ルは4−ニトロフルオロベンゼンの1〜5倍、好ましく
は1〜2倍当量で反応を行わせる。
There are various methods for synthesizing 4-nitrophenylaminoacetaldehyde acetal represented by the above general formula (II), but
- Outline an example. That is, it is obtained by reacting a 4-nitrofluorobenzene derivative and an aminoacetal in the presence of a base. The reaction solvent may be any solvent that dissolves the raw materials, such as benzene, toluene, xylene, DMSO, DMF, NMP, chloroform, methylene chloride, ethyl alcohol, methyl alcohol, ether, THF, hexane, cyclohexane, etc. When the raw materials are liquid, may be solvent-free. Examples of the base used include carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, magnesium carbonate, and calcium carbonate, and hydrogen carbonates such as sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate. These may be anhydrous or may contain water of crystallization. When using an organic base, pyridine, pyrimidine, piperazine, triazine, lutidine, morpholine, pyrrolidine, etc. can be used. These bases are added to prevent the acetal group from being decomposed into aldehyde by the hydrofluoric acid produced by the reaction. The reaction proceeds at room temperature or by heating, and varies depending on the raw materials used. The aminoacetal is reacted in an amount of 1 to 5 times, preferably 1 to 2 times the equivalent of 4-nitrofluorobenzene.

而して、本発明の先導波路型非線形光学素子は、その形
態として、例えば、光フアイバー形状のもの、基体上に
薄膜形状に塗布したものなどがある。
The guided waveguide type nonlinear optical element of the present invention may have, for example, an optical fiber shape or a thin film coated on a substrate.

光フアイバー形状の光導波路型非線形光学素子は、例え
ば、コア(クラッド)に上記アセタール化ポリビニルア
ルコールを含有して成る高分子有機非線形光学材料を用
い、クラッド(コア)コア(クラッド)よりも屈曲率の
低い(高い)材料を用いることによって形成することが
できる。この場合、上記高分子有機非線形光学材料を溶
融状態で石英ガラスのキャピラリ中に注入し、7g以上
に加熱して外部電場を印加することにより側鎖の大きな
分子分極率βを示す部位を一方向に配列された後、冷却
固化することにより高分子有機非線形光学材料をコアに
、石英ガラスをクラッドにした非線形光学素子を得るこ
とができる。
An optical fiber-shaped optical waveguide type nonlinear optical element uses, for example, a polymeric organic nonlinear optical material containing the above-mentioned acetalized polyvinyl alcohol in the core (cladding), and the cladding (core) has a bending index lower than that of the core (cladding). It can be formed by using a material with low (high) In this case, the polymer organic nonlinear optical material described above is injected in a molten state into a silica glass capillary, heated to 7 g or more, and an external electric field is applied to unidirectionally polarize the site of the side chain exhibiting a large molecular polarizability β. After being arranged, a nonlinear optical element having a core made of a polymeric organic nonlinear optical material and a cladding made of quartz glass can be obtained by cooling and solidifying the materials.

また、上記高分子有機非線形光学材料より屈折率の大き
なガラスファイバーの外周に上記高分子有機非線形光学
材料の溶液又は融液を塗布した後、電場中を通しながら
固化させることによりガラスをコア、該有機非線形光学
材料をクラッドとする光フアイバー型の非線形光学素子
を得ることができる。
In addition, after applying a solution or melt of the polymeric organic nonlinear optical material to the outer periphery of a glass fiber having a refractive index higher than that of the polymeric organic nonlinear optical material, the glass is solidified while passing through an electric field. An optical fiber type nonlinear optical element having an organic nonlinear optical material as a cladding can be obtained.

また、上記高分子有機非線形光学材料を薄膜形状として
用いる場合には、該高分子有機非線形光学材料の溶液を
咳高分子より屈折率の低い基体上にスピンコード法、デ
イプ法などで均一に塗布し、次いで、加温して溶媒を除
くことにより先導波路とすることができる。これを上記
高分子有機非線形光学材料のTg付近に加熱して外部電
界を印加し、側鎖の非線形光学活性部位を一方向に配列
させることにより薄板形状の非線形光学素子を得ること
ができる。尚、この際、脱媒処理と配向処理は同時に行
うことができることはいうまでもない。
In addition, when the above-mentioned polymeric organic nonlinear optical material is used in the form of a thin film, a solution of the polymeric organic nonlinear optical material is uniformly applied onto a substrate having a refractive index lower than that of the polymer by a spin code method, a dipping method, etc. Then, by heating and removing the solvent, a leading waveguide can be obtained. A thin plate-shaped nonlinear optical element can be obtained by heating this to near the Tg of the polymeric organic nonlinear optical material and applying an external electric field to align the nonlinear optically active sites of the side chains in one direction. In this case, it goes without saying that the desolvation treatment and the orientation treatment can be performed at the same time.

また、この配向処理の温度は、側鎖修飾系高分子である
上記高分子有機非線形光学材料の7g以上であることが
好ましく、より好ましくはTg+40°C程度、さらに
好ましくはTg+20°C程度である。印加する電界の
強度は、側鎖に十分な配向を付与することができる強度
であればよく、そのためには該高分子有機非線形光学材
料あるいは光導波路型非線形光学素子の耐圧範囲内で、
できるだて高い方が好ましい。
Further, the temperature of this alignment treatment is preferably 7 g or more of the polymeric organic nonlinear optical material which is a side chain modified polymer, more preferably about Tg + 40°C, even more preferably about Tg + 20°C. . The strength of the electric field to be applied may be any strength that can impart sufficient orientation to the side chains.
It is preferable to go as high as possible.

本発明に用いられる高分子有機非線形光学材料は、一般
式(I)で表わされる構造を構成成分として有するアセ
タール化ポリビニルアルコールを高分子素材として単独
で用いてもよいし、他のポリマーマトリックスとの複合
系で用いてもよい。
The polymeric organic nonlinear optical material used in the present invention may use acetalized polyvinyl alcohol having the structure represented by general formula (I) as a component alone as a polymeric material, or may use it together with other polymer matrix. It may also be used in a composite system.

用いられるポリマーマトリックスは光損傷の小さいポリ
マーであることが好ましく、このようなものとしては、
例えば、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリブチレンセバ
ケート、ポリへキサメチレンアジベ−1・などのエステ
ル類、ポリエチレンオキサイド、ポリメタクリレート、
ナイロン、セルロース、更には、エポキシレジン、フェ
ノールノボラック、クレゾールノボラックなどを挙げる
ことができる。
The polymer matrix used is preferably a polymer with low optical damage, such as:
For example, esters such as poly-ε-caprolactone, polybutylene sebacate, polyhexamethyleneazibe-1, polyethylene oxide, polymethacrylate,
Examples include nylon, cellulose, epoxy resin, phenol novolac, and cresol novolac.

また、本発明に用いられる高分子有機非線形光学材料は
、電界配向処理もしくは非線形光学活性部位を一方向に
揃える同等の作用を発揮する処理を施すことにより発現
する非線形光学効果を利用した本発明の光導波路型非線
形光学素子の他、複屈折性、電気光学効果、熱効果を利
用した各素子についても適用することができる。
In addition, the polymeric organic nonlinear optical material used in the present invention can be used in the present invention, which utilizes the nonlinear optical effect produced by applying an electric field alignment treatment or a treatment that exhibits an equivalent effect of aligning the nonlinear optically active sites in one direction. In addition to optical waveguide type nonlinear optical elements, the present invention can also be applied to various elements that utilize birefringence, electro-optic effects, and thermal effects.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、光導波路における光に対して非線形光
学効果、電気光学効果等を発揮することができる。
According to the present invention, nonlinear optical effects, electro-optic effects, etc. can be exerted on light in an optical waveguide.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は
これに何ら限定されるものではない。
The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 4−ニトロフェニルメチルアミノアセトアルデヒドでア
セタール化されたポリビニルアルコール(p−NAn−
PVA)(一般式(I)における側鎖導入率x=0.8
8)をジメチルホルムアミドに溶解し、6.6%溶液と
した。この溶液をパイレックス基板上に雰囲気温度85
°C1回転数70゜rpmでスピンコードした後、11
0°C130分、そして160°C160分加熱し乾燥
させる。参照物に同一基板を用いたときの分光透過率を
第1図に示し、また、屈折率波長分散を第2図に示した
Example 1 Polyvinyl alcohol acetalized with 4-nitrophenylmethylaminoacetaldehyde (p-NAn-
PVA) (side chain introduction rate x in general formula (I) = 0.8
8) was dissolved in dimethylformamide to make a 6.6% solution. This solution was placed on a Pyrex substrate at an ambient temperature of 85°C.
After spin-coding at °C1 rotation speed 70 ° rpm, 11
Heat and dry at 0°C for 130 minutes and then at 160°C for 160 minutes. FIG. 1 shows the spectral transmittance when the same substrate was used as a reference object, and FIG. 2 shows the refractive index wavelength dispersion.

この結果、この状態で光導波路として使用できることが
判った。波長0.789μmの半導体レーザ光をプリズ
ム結合法で導波させたところ伝搬損失は10db/an
以下であることが判った。
As a result, it was found that it could be used as an optical waveguide in this state. When a semiconductor laser beam with a wavelength of 0.789 μm was guided using the prism coupling method, the propagation loss was 10 db/an.
It was found that the following.

実施例2 SiNxの入出力結合用グレーディングを設けたS i
 Ox / S i基板上に、実施例1と同様な手順で
P−NAn−PVA導波路を作製し、その上に周M20
μmのCr櫛型電極付きガラス基板をPMMAの光学ハ
ンファ層を介し接着し、140°Cに加熱した状態で5
i−Cr電極間に400■の電圧を15分間かけ配向処
理を行い電気光学素子を作製した。この電気光学素子に
波長0.825μmの半導体レーザ光をTMモードで導
波させ、5i−Cr電極間に電圧を印加したところ、周
期20μmでの回折光位置に印加電圧に対応する回折光
強度変化が観察され(第3図参照)、この光導波路での
電気光学効果が確認され、数日経過してもこの特性に変
化のないことが判った。
Example 2 SiNx with grading for input/output coupling
A P-NAn-PVA waveguide was fabricated on an Ox/Si substrate in the same manner as in Example 1, and a P-NAn-PVA waveguide with a circumference of M20 was formed on it.
A glass substrate with a μm Cr comb-shaped electrode was bonded via a PMMA optical fiber layer and heated to 140°C for 5 minutes.
A voltage of 400 .mu. was applied between the i-Cr electrodes for 15 minutes to carry out an alignment treatment to produce an electro-optical device. When a semiconductor laser beam with a wavelength of 0.825 μm was guided in this electro-optical element in TM mode and a voltage was applied between the 5i-Cr electrodes, the diffracted light intensity changed at the position of the diffracted light with a period of 20 μm corresponding to the applied voltage. was observed (see Figure 3), confirming the electro-optic effect in this optical waveguide, and it was found that there was no change in this characteristic even after several days had passed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の光導波路型非線形光学素子は、非線形光学効果
及び電場配向性に優れたものである。
The optical waveguide type nonlinear optical element of the present invention has excellent nonlinear optical effects and electric field orientation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は参照物に同一基板を用いたときの分光透過率を
示すグラフ、第2図は屈折率波長分散を示すグラフ、第
3図はTMモード導波光の回折効率と印加電圧の関係を
示すグラフである。
Figure 1 is a graph showing spectral transmittance when the same substrate is used as a reference object, Figure 2 is a graph showing refractive index wavelength dispersion, and Figure 3 is a graph showing the relationship between diffraction efficiency of TM mode guided light and applied voltage. This is a graph showing.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 下記一般式( I )で表される構造を構成成分として有
するアセタール化ポリビニルアルコールを含有して成る
高分子有機非線形光学材料を用いて光導波路を形成した
ことを特徴とする光導波路型非線形光学素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔但し、R_1は水素原子、炭素数1〜6の直鎖もしく
は分岐状アルキル基のいずれか一種、R_2は水素原子
、炭素数1〜6の直鎖もしくは分岐状アルキル基、炭素
数1〜6の直鎖もしくは分岐状アルコキシ基、ヒドロキ
シ基、ニトロ基、ハロゲン原子のいずれか一種を表す〕
[Claims] An optical waveguide is formed using a polymeric organic nonlinear optical material containing acetalized polyvinyl alcohol having a structure represented by the following general formula (I) as a constituent component. Optical waveguide type nonlinear optical element. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (I) [However, R_1 is a hydrogen atom or any one of a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R_2 is a hydrogen atom or a straight chain or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Represents any one of a straight chain or branched alkyl group, a straight chain or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy group, a nitro group, or a halogen atom]
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