JPH052199A - 波長変換素子 - Google Patents
波長変換素子Info
- Publication number
- JPH052199A JPH052199A JP17777891A JP17777891A JPH052199A JP H052199 A JPH052199 A JP H052199A JP 17777891 A JP17777891 A JP 17777891A JP 17777891 A JP17777891 A JP 17777891A JP H052199 A JPH052199 A JP H052199A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conversion element
- wavelength conversion
- group represented
- wavelength
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】入射するレーザ光の波長を変化させる波長変換
素子で、非線形光学材料の結晶を用いる事で波長変化の
効率を向上する。 【構成】非線形光学特性を有する有機結晶及び該結晶よ
りも低屈折率の支持体からなる導波型の波長変換素子。
この結晶部分に基本波の光を入射し、入射光波長を第二
高調波に変換し、導波させて入射光の１／２波長を発光
させる。
素子で、非線形光学材料の結晶を用いる事で波長変化の
効率を向上する。 【構成】非線形光学特性を有する有機結晶及び該結晶よ
りも低屈折率の支持体からなる導波型の波長変換素子。
この結晶部分に基本波の光を入射し、入射光波長を第二
高調波に変換し、導波させて入射光の１／２波長を発光
させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報伝送技術分野、
光記録技術分野における光波長変換素子に関するもので
ある。
光記録技術分野における光波長変換素子に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】有機物質の非線形光学特性が、既存の無
機化合物に比べて大きい事が近年知られてきた。一方光
記録分野では、記録読み取り、あるいは書き込み波長の
短波長化が、高密度記録の観点から必要とされてきてい
る。この目的のために、非線形光学特性の一つである第
二高調波発生（入射光の波長の半分の波長の光が発光す
る現象）が詳しく検討されており、例えば、「光エレク
トロニクスの基礎」Ａ．ＹＡＲＩＶ著、多田邦雄、神谷
武志訳（丸善株式会社）のｐ２５０−２５９に示される
様な全体結晶型のものがよく用いられている。しかしな
がら、この様な状態での波長変換の機作は、結晶の複屈
折を利用した位相整合条件を満足した時にのみ、活性が
高くなるという現象であり、この条件を揃えるための、
空間配置の決定など、非常に煩雑な操作が必要であり、
かつ外部温度、湿度により複屈折の挙動が変化する事も
多く、実用上問題が多い。
機化合物に比べて大きい事が近年知られてきた。一方光
記録分野では、記録読み取り、あるいは書き込み波長の
短波長化が、高密度記録の観点から必要とされてきてい
る。この目的のために、非線形光学特性の一つである第
二高調波発生（入射光の波長の半分の波長の光が発光す
る現象）が詳しく検討されており、例えば、「光エレク
トロニクスの基礎」Ａ．ＹＡＲＩＶ著、多田邦雄、神谷
武志訳（丸善株式会社）のｐ２５０−２５９に示される
様な全体結晶型のものがよく用いられている。しかしな
がら、この様な状態での波長変換の機作は、結晶の複屈
折を利用した位相整合条件を満足した時にのみ、活性が
高くなるという現象であり、この条件を揃えるための、
空間配置の決定など、非常に煩雑な操作が必要であり、
かつ外部温度、湿度により複屈折の挙動が変化する事も
多く、実用上問題が多い。
【０００３】上記の様な問題点を解決する方法として、
導波路型の素子を作成し、一定方向への第二高調波の発
生を容易にするチェレンコフ放射の検討が行われてい
る。
導波路型の素子を作成し、一定方向への第二高調波の発
生を容易にするチェレンコフ放射の検討が行われてい
る。
【０００４】特にこの場合、非線形光学現象を生起する
材料の形態が第二高調波発生に大きな効果を示し、変換
効率の向上にこの制御が必須の技術となる。特に、波長
の変換効率は、レーザ光のパワー密度に比例するので、
できるだけ入射光を閉じ込める工夫が必要になる。ま
た、一般に無機材料よりも非線形光学特性が優れている
といわれる有機材料も、その固体構造中での分子の空間
配置の変化で、完全に本来の性能を発現させるには至ら
ないこともある。本発明は、大きな非線形光学特性を有
する新規な材料を用い、かかる欠点を除去して、有機材
料の固体配向を制御して高い効率を有する波長変換素
子、を提供することにある。
材料の形態が第二高調波発生に大きな効果を示し、変換
効率の向上にこの制御が必須の技術となる。特に、波長
の変換効率は、レーザ光のパワー密度に比例するので、
できるだけ入射光を閉じ込める工夫が必要になる。ま
た、一般に無機材料よりも非線形光学特性が優れている
といわれる有機材料も、その固体構造中での分子の空間
配置の変化で、完全に本来の性能を発現させるには至ら
ないこともある。本発明は、大きな非線形光学特性を有
する新規な材料を用い、かかる欠点を除去して、有機材
料の固体配向を制御して高い効率を有する波長変換素
子、を提供することにある。
【０００５】
【発明の構成】即ち、本発明は、非線形光学特性を有す
る有機結晶及び該結晶よりも低屈折率の支持体からなる
導波型の波長変換素子に関するものである。本発明の波
長変換素子は結晶部分に基本波を入射し、入射光波長を
第二高調波に変換し、導波させることを特徴とする。本
発明に用いられる非線形光学結晶は、下記一般式（１）
で表されるカルボン酸の光学活性アミン塩であることが
好適である。
る有機結晶及び該結晶よりも低屈折率の支持体からなる
導波型の波長変換素子に関するものである。本発明の波
長変換素子は結晶部分に基本波を入射し、入射光波長を
第二高調波に変換し、導波させることを特徴とする。本
発明に用いられる非線形光学結晶は、下記一般式（１）
で表されるカルボン酸の光学活性アミン塩であることが
好適である。
【０００６】
R1 -Ar-(CH=CH) n -CH=C(CN)-COOH （１）
［但しｎは、０，１または２を表す。Ａｒは、炭素数５
〜１４の芳香族基を表す。Ｒ1 −は、Ｒ2 Ｒ3 Ｎ−で表
されるアミノ基、Ｒ4 −Ｏ−で表されるエーテル基、Ｒ
5 −Ｓ−で表されるチオエーテル基、ニトリル基、−Ｃ
ＯＯＲ6 ，−ＯＣＯＲ7 で表されるエステル基、−ＣＯ
ＮＲ8 Ｒ9 ，−ＮＲ10ＣＯＲ11で表されるアミド基、−
Ｒ12で表される炭化水素基（Ｒ2 〜Ｒ12は、同一，ある
いは異なる炭素数１〜８の炭化水素基、または水素原子
を表す）から選ばれる官能基である］本発明に用いられ
る光学活性アミンは、１−フェニルエチルアミン、１−
α−ナフチルアミン、１−フェニル−２−メチルエチル
アミン、１−フェニル−２−アミノプロパン、ブルシ
ン、から選ばれる一種であることが好適である。
〜１４の芳香族基を表す。Ｒ1 −は、Ｒ2 Ｒ3 Ｎ−で表
されるアミノ基、Ｒ4 −Ｏ−で表されるエーテル基、Ｒ
5 −Ｓ−で表されるチオエーテル基、ニトリル基、−Ｃ
ＯＯＲ6 ，−ＯＣＯＲ7 で表されるエステル基、−ＣＯ
ＮＲ8 Ｒ9 ，−ＮＲ10ＣＯＲ11で表されるアミド基、−
Ｒ12で表される炭化水素基（Ｒ2 〜Ｒ12は、同一，ある
いは異なる炭素数１〜８の炭化水素基、または水素原子
を表す）から選ばれる官能基である］本発明に用いられ
る光学活性アミンは、１−フェニルエチルアミン、１−
α−ナフチルアミン、１−フェニル−２−メチルエチル
アミン、１−フェニル−２−アミノプロパン、ブルシ
ン、から選ばれる一種であることが好適である。
【０００７】非線形光学特性を有するカルボン酸アミン
塩として、４−ジメチルアミノフェニルペンタジエノン
酸のＬ−（−）−フェニルエチルアミン塩が好適であ
る。
塩として、４−ジメチルアミノフェニルペンタジエノン
酸のＬ−（−）−フェニルエチルアミン塩が好適であ
る。
【０００８】かかる材料の作成については、例えば、特
開平１−２４５２３０号公報（平成１年９月２９日公
開）に示される様に、芳香族アルデヒドと活性メチレン
化合物との反応で得られるα−シアノアクリル酸化合物
を、上に述べた光学活性アミンと反応させることで調製
出来る。上記一般式のカルボン酸の光学活性塩は、極性
溶媒に溶解後、溶媒を緩慢に蒸発させるスローエバポレ
ーション法により結晶に作成することが出来る。本発明
に記載の波長変換素子の作成には、これらの結晶を別途
他の空間で作成した後に、屈折率がこの結晶よりも小さ
い支持体に装着することでも作成出来るが、あらかじ
め、数ｍｍから、数μの間隔を調製した２枚の基板のす
きまに、毛管現象を利用することで、溶液を展開静置、
溶媒を蒸発させることで基板と一体の成形品を得る事が
出来る。支持体材料としては、非線形光学材料の屈折率
よりも小さい事が必須で、通常は、各種ガラス材料、と
りわけケイほう酸ガラスが好ましく使われる。この支持
体の非線形光学材料と接する表面に、予め、溝を作成し
ておくことで、成形の一体化が容易となることもある。
開平１−２４５２３０号公報（平成１年９月２９日公
開）に示される様に、芳香族アルデヒドと活性メチレン
化合物との反応で得られるα−シアノアクリル酸化合物
を、上に述べた光学活性アミンと反応させることで調製
出来る。上記一般式のカルボン酸の光学活性塩は、極性
溶媒に溶解後、溶媒を緩慢に蒸発させるスローエバポレ
ーション法により結晶に作成することが出来る。本発明
に記載の波長変換素子の作成には、これらの結晶を別途
他の空間で作成した後に、屈折率がこの結晶よりも小さ
い支持体に装着することでも作成出来るが、あらかじ
め、数ｍｍから、数μの間隔を調製した２枚の基板のす
きまに、毛管現象を利用することで、溶液を展開静置、
溶媒を蒸発させることで基板と一体の成形品を得る事が
出来る。支持体材料としては、非線形光学材料の屈折率
よりも小さい事が必須で、通常は、各種ガラス材料、と
りわけケイほう酸ガラスが好ましく使われる。この支持
体の非線形光学材料と接する表面に、予め、溝を作成し
ておくことで、成形の一体化が容易となることもある。
【０００９】
【発明の効果】本発明に述べられる波長変換素子は、入
射光の波長が単一の時には、入射光の波長が半分になる
第二高調波発生となり、例えば、ＣＤ読み取りで用いら
れている８００ｍμ付近の発光波長の半導体レーザを入
力光源に用いれば、４００ｍμの発光が生起し、従来の
読み取り密度を３−４倍に向上することが可能となる。
また、入射光源の種類を２種類の異なる波長のものを用
いれば、両方の波長の逆数の和のさらに逆数となる波
長、一般に長波長の発光が生起する光学素子としても使
用可能である。
射光の波長が単一の時には、入射光の波長が半分になる
第二高調波発生となり、例えば、ＣＤ読み取りで用いら
れている８００ｍμ付近の発光波長の半導体レーザを入
力光源に用いれば、４００ｍμの発光が生起し、従来の
読み取り密度を３−４倍に向上することが可能となる。
また、入射光源の種類を２種類の異なる波長のものを用
いれば、両方の波長の逆数の和のさらに逆数となる波
長、一般に長波長の発光が生起する光学素子としても使
用可能である。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳述する。
【実施例１】非線形光学特性を有するカルボン酸アミン
塩として、４−ジメチルアミノフェニルペンタジエノン
酸のＬ−（−）−フェニルエチルアミン塩を用い、この
粉末５００ｍｇをメタノール１０ｍｌに溶解した溶液を
作成し、この溶液に２０ミクロンのポリエチレンテレフ
タレートのフィルムをはさんだ２枚のケイほう酸ガラス
（屈折率 １．４６）に図１に示したように片側を浸漬
する。毛細管現象で上昇してくる溶液をはさんだ２枚の
基板を室温で約７日間静置した。基板の隙間に約２ｍｍ
×１０ｍｍ程度の板状の結晶の析出が認められた。この
部分に、図２で示した様に、波長１．０６μのヤグレー
ザを入射したところ、他の端面から、緑色の光が観測さ
れた。この発光のスペクトルをマルチチャンネルホトデ
テクターで波長スキャンの測定を行った結果を図３に示
した。この図よりこの発光が、入射光の１／２波長から
成り立っており、励起に伴う燐光、蛍光で無いことが確
認された。
塩として、４−ジメチルアミノフェニルペンタジエノン
酸のＬ−（−）−フェニルエチルアミン塩を用い、この
粉末５００ｍｇをメタノール１０ｍｌに溶解した溶液を
作成し、この溶液に２０ミクロンのポリエチレンテレフ
タレートのフィルムをはさんだ２枚のケイほう酸ガラス
（屈折率 １．４６）に図１に示したように片側を浸漬
する。毛細管現象で上昇してくる溶液をはさんだ２枚の
基板を室温で約７日間静置した。基板の隙間に約２ｍｍ
×１０ｍｍ程度の板状の結晶の析出が認められた。この
部分に、図２で示した様に、波長１．０６μのヤグレー
ザを入射したところ、他の端面から、緑色の光が観測さ
れた。この発光のスペクトルをマルチチャンネルホトデ
テクターで波長スキャンの測定を行った結果を図３に示
した。この図よりこの発光が、入射光の１／２波長から
成り立っており、励起に伴う燐光、蛍光で無いことが確
認された。
【００１１】
【実施例２】非線形光学特性を有するカルボン酸アミン
塩として、α−シアノ−ｐ−ジメチルアミノケイヒ酸の
１−α−ナフチルアミン塩を用いて、実施例１と同様
に、２枚のケイほう酸ガラスの隙間に結晶化を行い、約
２ｍｍ×８ｍｍ程度の大きさの板状結晶をはさむ素子を
作成した。この端面に、１．０６μのレーザ光を入射し
たところ、他の端面から緑色の発光が観測された。
塩として、α−シアノ−ｐ−ジメチルアミノケイヒ酸の
１−α−ナフチルアミン塩を用いて、実施例１と同様
に、２枚のケイほう酸ガラスの隙間に結晶化を行い、約
２ｍｍ×８ｍｍ程度の大きさの板状結晶をはさむ素子を
作成した。この端面に、１．０６μのレーザ光を入射し
たところ、他の端面から緑色の発光が観測された。
【００１２】
【実施例３】非線形光学特性を有するカルボン酸アミン
塩として、α−シアノ−ｐ−メトキシフェニルプロペノ
ン酸の１−α−ナフチルアミン塩を用いて、実施例１と
同様に、２枚のケイほう酸ガラスの隙間に結晶化を行
い、約３ｍｍ×５ｍｍ程度の大きさの板状結晶をはさむ
素子を作成した。この端面に、０．８３μのレーザ光を
入射したところ、他の端面からの発光をマルチチャンネ
ルホトデテクターで波長スキャンの測定を行った結果
０．４２μの波長で有ることが確認された。
塩として、α−シアノ−ｐ−メトキシフェニルプロペノ
ン酸の１−α−ナフチルアミン塩を用いて、実施例１と
同様に、２枚のケイほう酸ガラスの隙間に結晶化を行
い、約３ｍｍ×５ｍｍ程度の大きさの板状結晶をはさむ
素子を作成した。この端面に、０．８３μのレーザ光を
入射したところ、他の端面からの発光をマルチチャンネ
ルホトデテクターで波長スキャンの測定を行った結果
０．４２μの波長で有ることが確認された。
【図１】波長変換素子の作成方法の概念を示す。
【図２】波長変換素子の機作を示す概念図である。
【図３】実施例１における、波長変換素子の発光スペク
トルを示す。
トルを示す。
１ 非線形光学結晶
２ 支持基板
３ 非線形材料の溶液
１０ 入射光
１１ 出射光
１２ レーザー光源
１３ 集光レンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 非線形光学特性を有する有機結晶及び該
結晶よりも低屈折率の支持体からなる導波型の波長変換
素子。 - 【請求項２】 前記非線形光学特性を有する有機結晶
が、下記一般式（１） R1 -Ar-(CH=CH) n -CH=C(CN)-COOH（１） ［但しｎは、０，１または２を表す。Ａｒは、炭素数５
〜１４の芳香族基を表す。Ｒ1 −は、Ｒ2 Ｒ3 Ｎ−で表
されるアミノ基、Ｒ4 −Ｏ−で表されるエーテル基、Ｒ
5 −Ｓ−で表されるチオエーテル基、ニトリル基、−Ｃ
ＯＯＲ6 ，−ＯＣＯＲ7 で表されるエステル基、−ＣＯ
ＮＲ8 Ｒ9 ，−ＮＲ10ＣＯＲ11で表されるアミド基、−
Ｒ12で表される炭化水素基（Ｒ2 〜Ｒ12は、同一，ある
いは異なる炭素数１〜８の炭化水素基、または水素原子
を表す）から選ばれる官能基である］で表されるカルボ
ン酸の光学活性アミン塩であることを特徴とする請求項
１記載の波長変換素子。 - 【請求項３】 前記請求項２において、光学活性アミン
が、１−フェニルエチルアミン、１−α−ナフチルアミ
ン、１−フェニル−２−メチルエチルアミン、１−フェ
ニル−２−アミノプロパン、ブルシン、から選ばれる一
種であることを特徴とする請求項２記載の波長変換素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17777891A JPH052199A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 波長変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17777891A JPH052199A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 波長変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH052199A true JPH052199A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=16036953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17777891A Pending JPH052199A (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 波長変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH052199A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994009403A1 (fr) * | 1992-10-20 | 1994-04-28 | Fujitsu Limited | Application d'un systeme optique a une optique a conjugaison de phases |
| CN101546887A (zh) * | 2009-05-07 | 2009-09-30 | 吉林大学 | 多光子泵浦实现有机晶体频率上转换激光发射的方法 |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP17777891A patent/JPH052199A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994009403A1 (fr) * | 1992-10-20 | 1994-04-28 | Fujitsu Limited | Application d'un systeme optique a une optique a conjugaison de phases |
| US5596667A (en) * | 1992-10-20 | 1997-01-21 | Fujitsu Limited | Application of phase conjugate optics to optical systems |
| CN101546887A (zh) * | 2009-05-07 | 2009-09-30 | 吉林大学 | 多光子泵浦实现有机晶体频率上转换激光发射的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fukaminato et al. | Digital photoswitching of fluorescence based on the photochromism of diarylethene derivatives at a single-molecule level | |
| WO2002071557A2 (en) | Polymeric waveguide laser and amplifier | |
| DE60119423D1 (de) | Optisches Aufzeichnungsmedium | |
| Fuhrmann et al. | Synthesis and properties of a hole-conducting, photopatternable molecular glass | |
| CA2036036C (en) | Optical article exhibiting a high level of second order polarization susceptibility | |
| Britto et al. | Investigation on Optical, Electrical, Third Harmonic Generation and Hirshfeld Analysis Characteristics of Novel Organic 3‐Amino‐1H‐1, 2, 4‐Triazole 3, 5‐Dinitrobenzoic Acid Monohydrate (3ATDM) Crystal for Nonlinear Optical (NLO) Applications | |
| Ashok Hegde et al. | χ (3) measurement and optical limiting behaviour of novel semi-organic cadmium mercury thiocyanate crystal by Z-scan technique | |
| Kubendiran et al. | Second and third order nonlinear optical, mechanical, surface characteristics of bis (thiourea) manganese chloride (BTMC) grown by slow cooling technique used for frequency conversion applications | |
| JPH052199A (ja) | 波長変換素子 | |
| JPH0682951A (ja) | 光メモリ素子及びそれを用いた記録方法 | |
| ATE379834T1 (de) | Doppelschichtiges optisches aufzeichnungsmedium und der gebrauch eines solchen mediums | |
| Maadhu et al. | Synthesis, structural, optical, thermal and mechanical properties of 2-amino-4-methylpyridinium 5-sulfosalicylic acid single crystal: an efficient material for optoelectronic applications | |
| Krishnamoorthy et al. | Investigation on the growth, structural, absorption and emission, mechanical, thermal and nonlinear behaviour of the schiff base 2-methoxy-N-[4-(dimethyl amino) benzylidene] aniline (2MDA) single crystal | |
| US20040258955A1 (en) | Film, optical memory material with the film, and method for producing the film | |
| US4961631A (en) | Nonlinear optical devices from derivatives of stilbene | |
| JP2005091939A (ja) | 偏光分離素子とその製造方法、光ピックアップおよび光記録媒体駆動装置 | |
| JP4368172B2 (ja) | 液晶光学素子とその製造方法、光ピックアップおよび光記録媒体駆動装置 | |
| KR960000761B1 (ko) | 히드라진 화합물 및 그의 제조방법과, 유기 비선형 광학재료 | |
| JP2834825B2 (ja) | 光記録媒体 | |
| JP3675696B2 (ja) | 光記録媒体 | |
| JP2834824B2 (ja) | 光記録媒体 | |
| JP2950904B2 (ja) | 光記録媒体 | |
| Rakini et al. | Crystal Growth, Synthesis, Structure, EDAX, UV-Vis-NIR, Band Gap Energy, XRD, and Thermal Studies of L-Proline 4-Nitrophenolate Crystal: A New Semi-organic Compound (L-PNP) | |
| JP3042086B2 (ja) | 有機非線形光学材料及び有機非線形光学素子 | |
| Karpenko et al. | Photo‐mechanical effect in luminescent polymeric materials |