JPH07181532A - Nonlinear optical material and nonlinear optical waveguide element - Google Patents

Nonlinear optical material and nonlinear optical waveguide element

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JPH07181532A
JPH07181532A JP34639393A JP34639393A JPH07181532A JP H07181532 A JPH07181532 A JP H07181532A JP 34639393 A JP34639393 A JP 34639393A JP 34639393 A JP34639393 A JP 34639393A JP H07181532 A JPH07181532 A JP H07181532A
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JP
Japan
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compound
nonlinear optical
general formula
polymer
optical waveguide
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Pending
Application number
JP34639393A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hirota
一雄 広田
Masahiro Hosoda
雅弘 細田
Kazuo Tai
和夫 田井
Hiroshige Muramatsu
広重 村松
Masaki Matsui
正樹 松居
Jiyogurekaa Barateii
ジョグレカー バラティー
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.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a nonlinear optical material which lessens flocculation, crystallization and orientation relaxation at a high content and has high quadratic and cubic nonlinear optical characteristics by dissolving or dispersing specific compds. consisting of pi electron conjugation-based cyclic compds. into a polymer. CONSTITUTION:This nonlinear optical material contains the nonlinear optical material formed by dissolving or dispersing >=1 kinds of the compds. expressed by formula 1 or their derivatives into a polymer material or this nonlinear optical material contains the conjugated/coordinated polymer of the formula I formed by conjugating or coordinating >=1 kinds of the compds. expressed by the formula 1 or their derivatives with high polymer chains. In the formula, pi1 to pi3 denote the electron conjugation-based cyclic compds.; X, Y respectively denote a pair of combinations consisting of one selected from C, H, N or N to O; n denotes an integer of >=0; D denotes an electron-donating group; R1 to R10 respectively denote hydrogen atoms or alkyl groups ; A1 to A3 respectively denote a hydrogen atom, alkyl group or the substituent (Z is a hydrogen atom, halogen atom, etc.) expressed by formula II.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光集積回路等に利用さ
れる非線形光学材料及び非線形光導波路素子に関し、さ
らに詳しくは、大きな二次または三次の非線形光学特性
を有する有機化合物を含有してなる非線形光学材料とこ
の非線形光学材料を含有してなる非線形光導波路素子に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-linear optical material and a non-linear optical waveguide device used for an optical integrated circuit, and more specifically, it contains an organic compound having a large second-order or third-order non-linear optical characteristic. And a non-linear optical waveguide element containing the non-linear optical material.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明における非線形光学特性とは、外
部強電界により誘起される原子や分子の分極において、
非線形分極が無視できなくなった結果生じる光学特性を
いう。例えば、2次の非線形光学特性ではポッケルス効
果、パラメトリック発振、第2高調波発生(SHG)等
が、また、3次の非線形光学特性ではカー効果、静電誘
導SHG、第3高調波発生(THG)、光強度による屈
折率の変化等が知られている。2次非線形光学特性は、
波長変換(SHG)素子、電気光学変調器等に、3次の
非線形光学特性は、波長変換(THG)素子、高速光シ
ャッター光演算、光双安定性素子、光スイッチング等へ
の応用が可能である。
2. Description of the Related Art Non-linear optical characteristics in the present invention mean the polarization of atoms and molecules induced by an external strong electric field.
It refers to the optical properties that result from non-negligible nonlinear polarization. For example, the Pockels effect, parametric oscillation, second harmonic generation (SHG), etc. in the second-order nonlinear optical characteristic, and the Kerr effect, electrostatic induction SHG, third harmonic generation (THG), etc. in the third-order nonlinear optical characteristic. ), And the change of the refractive index depending on the light intensity is known. The second-order nonlinear optical characteristic is
The wavelength conversion (SHG) element, electro-optic modulator, etc. can be applied to wavelength conversion (THG) element, high-speed optical shutter light calculation, optical bistable element, optical switching, etc. is there.

【0003】非線形光学特性を有する物質(以下、「非
線形光学材料」という)としては、従来から、リン酸二
水素化カリウム(KDP)やニオブ酸リチウム(LiNbO3)
等の無機強誘導電体が知られ(Landolt-Bormstein New S
eries, Group III, Crystaland Solid State Physics,
Vol 12 1992 ) 、光周波数逓倍素子として実用化され
ている(新版レーザーハンドブック、第432 〜第440
頁、朝倉書店 1989年)。しかし、これらの無機強誘電
体より大きい非線形光学応答を示す2-メチル-4-ニトロ
アリニン(MNA)が1979年に、B. F. Levineらによっ
て発見されて以来、有機非線形光学材料の研究開発が積
極的に行われている。
Materials having nonlinear optical characteristics (hereinafter referred to as “nonlinear optical materials”) have been conventionally known as potassium dihydrogen phosphate (KDP) and lithium niobate (LiNbO 3 ).
Inorganic strong induction electric body such as (Landolt-Bormstein New S
eries, Group III, Crystaland Solid State Physics,
Vol 12 1992), which has been put to practical use as an optical frequency multiplication element (Laser Handbook, New Edition, Nos. 432 to 440).
Page, Asakura Shoten, 1989). However, since 2-methyl-4-nitroalinine (MNA), which exhibits a nonlinear optical response larger than those of inorganic ferroelectrics, was discovered by BF Levine et al. In 1979, research and development of organic nonlinear optical materials have been actively conducted. Has been done.

【0004】これらの有機非線形光学材料は、無機強誘
電体より大きい非線形光学定数、速い非線形光学応答や
高い破壊しきい値等の光学特性を有する点で新しい光学
材料としての用途展開が期待できる上に、分子設計やデ
バイス化の多様性を有するという利点を有し、将来のオ
プトエレクトロニクス分野の基幹材料として注目されて
いる。
These organic nonlinear optical materials can be expected to be used as new optical materials in that they have optical characteristics such as nonlinear optical constants larger than inorganic ferroelectrics, fast nonlinear optical response and high breakdown threshold. In addition, it has the advantage of having a variety of molecular designs and devices, and is attracting attention as a key material in the future optoelectronics field.

【0005】例えば、MNA、1-(4-ニトロフェニル)-
3,5-ジメチルピラゾール(DMNP)、2-(2,2-ジシア
ノビニル)アニソール(DIVA)や 4'- シトロベン
ジリデン-3- アセトアミノ-4- メトキシアニリン(MN
BA)から得られるバルク単結晶は波長変換材料として
用いられている。それらの材料をファイバー型やスラブ
型光導波路に加工して、光周波数逓倍素子として試作さ
れている(光機能材料、第41頁〜第105 頁、共立出版
1991年) 。また、4-(4- ニトロフェニルアゾ)-N-(2- ヒ
ドロキシエチル)-N-エチルアニリン(DR-1)をメタク
リル酸エステルの側鎖に導入し、印加電場によって配向
させることにより発現するポッケルス効果を用いた電気
光学変調器の試作が報告されている。さらに、大きな三
次の非線形光学特性を示すポリジアセチレンをスラブ型
光導波路に応用し、光スイッチング素子へ展開した例も
示されている。
For example, MNA, 1- (4-nitrophenyl)-
3,5-dimethylpyrazole (DMNP), 2- (2,2- dicyano vinyl) anisole (DIVA) and 4 '- Citrobacter benzylidene-3-acetamino-4-methoxyaniline (MN
The bulk single crystal obtained from BA) is used as a wavelength conversion material. These materials are processed into fiber-type or slab-type optical waveguides and prototyped as optical frequency multiplication elements (optical functional materials, pages 41 to 105, Kyoritsu Shuppan).
1991). In addition, it is developed by introducing 4- (4-nitrophenylazo) -N- (2-hydroxyethyl) -N-ethylaniline (DR-1) into the side chain of methacrylic acid ester and orienting it by an applied electric field. A prototype of an electro-optic modulator using the Pockels effect has been reported. Furthermore, there is also shown an example in which polydiacetylene showing a large third-order nonlinear optical characteristic is applied to a slab type optical waveguide and developed into an optical switching element.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に、非線形光学特
性を示す材料を用いて光素子を作成する場合には、光導
波路を構築する必要がある。光導波路内で効率的に非線
形光学特性を発現させるためには、用いる材料が大きな
非線形光学定数を有し光の伝搬特性に優れていることが
望まれる。
Generally, when an optical element is made of a material exhibiting nonlinear optical characteristics, it is necessary to construct an optical waveguide. In order to efficiently exhibit the nonlinear optical characteristics in the optical waveguide, it is desired that the material used has a large nonlinear optical constant and excellent light propagation characteristics.

【0007】一般に、非線形光学定数は、非線形光学材
料の含有量を多くすることにより、大きくなることが知
られている。上記に記載した材料を用いて光素子を形成
させる場合、非線形光学材料の含有量を増加させる必要
がある。しかしながら、非線形光学材料の含有量を多く
すると化合物の凝集や結晶化が起こり、光学的に透明か
つ均一な導波路が得られない等の現象が観察されてい
た。その結果、光伝搬損失特性が非常に低下するといっ
た問題が生じ、光素子を構築するのが非常に困難であっ
た。さらに、非線形光学材料を用い配向を行なうことで
非線形光学特性を発現させることが必要とされるが、一
般には配向の緩和が起こり、非線形光学特性が失われて
いく問題があった。
In general, it is known that the nonlinear optical constant increases as the content of the nonlinear optical material increases. When forming an optical element using the materials described above, it is necessary to increase the content of the nonlinear optical material. However, it has been observed that when the content of the nonlinear optical material is increased, aggregation and crystallization of the compound occur, and an optically transparent and uniform waveguide cannot be obtained. As a result, there arises a problem that the optical propagation loss characteristic is extremely deteriorated, and it is very difficult to construct an optical element. Further, it is necessary to develop the non-linear optical characteristics by performing the orientation by using the non-linear optical material, but in general, there is a problem that the orientation is relaxed and the non-linear optical characteristics are lost.

【0008】本発明は、上記した高含有量での凝集・結
晶化や配向緩和が少なく、大きな二次及び三次の非線形
光学特性を有する非線形光学材料及びそれを用いた非線
形光導波路素子を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention provides a non-linear optical material having a large degree of second-order and third-order non-linear optical characteristics with less aggregation / crystallization and orientation relaxation at the above-mentioned high content, and a non-linear optical waveguide device using the same. That is the purpose.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点の存在に鑑みて鋭意検討した結果、π電子共役系の環
状化合物にフルオロアルキルスルホニル基を導入するこ
とで、大きな二次及び三次の非線形光学特性を示す有機
化合物を用いた非線形光学材料を見出し、さらに、上記
の非線形光学材料を薄膜状に製膜することにより、光変
調特性、光スイッチング特性、光双安定性の優れた非線
形光導波路素子が得られるという知見を得た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies in view of the above-mentioned problems, and as a result, by introducing a fluoroalkylsulfonyl group into a π-electron conjugated cyclic compound, a large secondary and By finding a non-linear optical material using an organic compound exhibiting a third-order non-linear optical characteristic, and further forming the above-mentioned non-linear optical material into a thin film, excellent optical modulation characteristics, optical switching characteristics, and optical bistability are achieved. We have found that a nonlinear optical waveguide device can be obtained.

【0010】すなわち、本発明は、一般式 [1] で表さ
れる1種以上の化合物あるいそれらの誘導体が高分子物
質中に溶解又は分散してなる非線形光学材料を含有して
なる非線形光学材料あるいは一般式 [1] で表される1
種以上の化合物あるいはそれらの誘導体の分子が高分子
鎖に結合又は配位してなる一般式 [1] 結合/配位高分
子を含有してなる非線形光学材料を要旨とするものであ
り、また、それらの非線形光学材料を用いてなる非線形
光導波路素子を要旨とするものである。
That is, the present invention provides a nonlinear optical material containing a nonlinear optical material in which one or more compounds represented by the general formula [1] or derivatives thereof are dissolved or dispersed in a polymer substance. Material or 1 represented by the general formula [1]
The present invention is directed to a non-linear optical material containing a general formula [1] bond / coordination polymer in which molecules of one or more compounds or their derivatives are bound or coordinated to a polymer chain, and , And a non-linear optical waveguide device using these non-linear optical materials.

【0011】[0011]

【化2】 [Chemical 2]

【0012】(上式中、π1 〜π3 はπ電子共役系の環
状化合物、X及びYは、それぞれCH、N、あるいはN
→Oから選ばれた一つからなる対の組合せ、nは0以上
の整数、Dは電子供与基、R1 〜R10はそれぞれ水素原
子あるいはアルキル基、A1、A2 又はA3 は、それぞ
れ水素原子、アルキル基あるいは一般式 [2] で表され
る置換基を表す。ただし、A1 、A2 又はA3 のうちの
1個のみが一般式 [2] で表される置換基を有するとき
は、その置換基はA1 に配置され、また、A1、A2
はA3 のうちの2個が一般式 [2] で表される置換基を
有するときは、その置換基はA1 とA2 あるいはA1
3 に配置されるものとする。ここで、Zは、水素原
子、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシル基、水酸
基、ジシアノビニル基あるいはトリシアノビニル基、m
は1以上の整数、lは0以上の整数を表す。)
(Wherein, π 1 to π 3 are π-electron conjugated cyclic compounds, and X and Y are CH, N, or N, respectively.
→ A combination of one pair selected from O, n is an integer of 0 or more, D is an electron donating group, R 1 to R 10 are each a hydrogen atom or an alkyl group, and A 1 , A 2 or A 3 is Each represents a hydrogen atom, an alkyl group or a substituent represented by the general formula [2]. However, when having substituents only one of A 1, A 2 or A 3 is represented by the general formula [2], the substituent is located A 1, also, A 1, A 2 Alternatively, when two of A 3 have a substituent represented by the general formula [2], the substituents are arranged at A 1 and A 2 or A 1 and A 3 . Here, Z is a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a dicyanovinyl group or a tricyanovinyl group, m
Represents an integer of 1 or more, and l represents an integer of 0 or more. )

【0013】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
非線形光学材料は上記したように一般式 [1] で表され
る1種以上の化合物あるいはそれらの誘導体(以下、一
般式 [1] 化合物と略記する。)を含有してなる物質
(以下、一般式 [1] 物質と略記する。)よりなるが、
一般式 [1] 化合物において、π電子共役系の環状化合
物であるπ1 〜π3 の各骨格構成体の具体的例としては
ベンゼン環、ピリミジン環、オキサゾール環、フラン
環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサチアゾー
ル環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベ
ンゾオキサチアゾール環、ナフタレン環、アントラセン
環、イソキノリン環などの芳香族化合物が挙げられる。
これらうちで特に好ましい構成体は、ベンゼン環、チア
ゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環、ナ
フタレン環等である。
The present invention will be described in detail below. The nonlinear optical material of the present invention contains a substance containing one or more compounds represented by the general formula [1] or derivatives thereof (hereinafter abbreviated as the general formula [1] compound) as described above ( Hereinafter, abbreviated as general formula [1] substance),
In the compound of the general formula [1], specific examples of each skeleton constituent of π 1 to π 3 which is a π-electron conjugated cyclic compound include a benzene ring, a pyrimidine ring, an oxazole ring, a furan ring, a thiazole ring and a thiadiazole ring. And aromatic compounds such as oxathiazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, benzoxathiazole ring, naphthalene ring, anthracene ring and isoquinoline ring.
Among these, particularly preferable constituents are benzene ring, thiazole ring, thiadiazole ring, benzothiazole ring, naphthalene ring and the like.

【0014】上記各骨格構成体の置換基R1 〜R10は水
素原子又はアルキル基であるが、このアルキル基として
は、炭素数1から8までのメチル基、エチル基、プロピ
ル基、iso-プロピル基、ブチル基、iso-ブチル基、 ter
t-ブチル基、 sec- ブチル基、アミル基、iso-アミル
基、 tert-アミル基、 sec- アミル基、ヘキシル基、へ
プチル基、シクロヘキシル基、オクチル基、2- エチル
ヘキシル基が好例として挙げられる。
The substituents R 1 to R 10 in each of the above-mentioned skeleton constituents are hydrogen atoms or alkyl groups, and the alkyl groups include methyl groups having 1 to 8 carbon atoms, ethyl groups, propyl groups, iso- Propyl group, butyl group, iso-butyl group, ter
Preferred examples include t-butyl group, sec-butyl group, amyl group, iso-amyl group, tert-amyl group, sec-amyl group, hexyl group, heptyl group, cyclohexyl group, octyl group, and 2-ethylhexyl group. .

【0015】各骨格構成体の一部であるπ電子共役系の
環状化合物を連結する連結子すなわち−X=Y−構成原
子団X及びYは、それぞれCH、N、あるいはN→Oか
ら選ばれた一つの原子団の対の組合せを表す。これらの
具体的な組合せよりなる連結子−X=Y−の例として
は、−CH=CH−、−CH=N−、−N=N−、−C
H=(N→O)−、−N=(N→O)−等の分子式によ
って表される基が挙げられる。
A connector for connecting the π-electron conjugated cyclic compound which is a part of each skeleton constituent, namely, -X = Y- constituent atomic groups X and Y are selected from CH, N, or N → O, respectively. Represents a combination of another pair of atomic groups. Examples of the connector -X = Y- formed of these specific combinations include -CH = CH-, -CH = N-, -N = N-, -C.
Examples include groups represented by molecular formulas such as H = (N → O)-and -N = (N → O)-.

【0016】電子供与基のDの具体例としては、−SR
11、−OR11、−NR1112等が挙げられる。ここでR
11、R12は水素、アルキル基、−(CH2)p OH、−
(CH2)p NH2 、−(CH2)p SH基から選ばれた基
である。pは1以上の整数である。これらのうちで特に
好ましくは、アミノ基又はアミノ基誘導体が例示され
る。
Specific examples of the electron-donating group D include -SR
11 , -OR 11 , -NR 11 R 12 and the like can be mentioned. Where R
11 , R 12 is hydrogen, an alkyl group, — (CH 2 ) p OH, —
(CH 2) p NH 2, - a (CH 2) p SH group selected from group. p is an integer of 1 or more. Of these, an amino group or an amino group derivative is particularly preferable.

【0017】A1 、A2 及びA3 は、それぞれ水素原
子、アルキル基あるいは一般式 [2]で表される置換基
を表す。ここで、アルキル基としては、炭素数1から8
までの基が好適例である。
A 1 , A 2 and A 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or a substituent represented by the general formula [2]. Here, the alkyl group has 1 to 8 carbon atoms.
The groups up to are preferred examples.

【0018】また、一般式 [2] の電子供与基Zは、水
素原子、電子吸引基あるいは連結性誘導基を表し、電子
吸引基としては、ハロゲン原子、ニトロ基、ジシアノビ
ニル基あるいはトリシアノビニル基より選ばれた一つの
基であって、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素
原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。また、連結
性誘導基とは、高分子主鎖あるいは側鎖(又は置換基)
に共有結合、イオン結合、配位結合等の結合によって連
結し得る官能性置換基のことであって、カルボキシル
基、カルボキシルアニオン基、スルフォン酸アニオン
基、水酸基、イソシアネート基、アミノ基、アンモニウ
ムカチオン基等の官能性置換基が好適な例として挙げら
れる。
The electron donating group Z of the general formula [2] represents a hydrogen atom, an electron withdrawing group or a linking inducing group, and the electron withdrawing group is a halogen atom, a nitro group, a dicyanovinyl group or a tricyanovinyl group. Examples of the halogen atom which is one group selected from the group include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Further, the connectivity-inducing group means a polymer main chain or side chain (or substituent)
To a functional substituent that can be linked to a bond by a covalent bond, an ionic bond, a coordinate bond, or the like, and is a carboxyl group, a carboxyl anion group, a sulfonate anion group, a hydroxyl group, an isocyanate group, an amino group, an ammonium cation group. Suitable examples include functional substituents such as

【0019】一般式 [2] で表される置換基の好適な例
としては、F(CF2)m SO2 基、HO(CH2)l (C
2)m SO2 基、HOOC(CH2)l (CF2)m SO2
基が挙げられる。
Preferable examples of the substituent represented by the general formula [2] include F (CF 2 ) m SO 2 group and HO (CH 2 ) l (C
F 2 ) m SO 2 group, HOOC (CH 2 ) l (CF 2 ) m SO 2
Groups.

【0020】一般式 [1] 化合物の代表的な例として
は、以下の化合物が例示される。4-(4-(4- パーフルオ
ロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1-ナフチルアゾ)-N-
エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリン(化合物
[3])、4-(4-(2,4- ジパーフルオロブチルスルホニル
フェニルアゾ)-1-ナフチルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロ
キシエチル) アニリン(化合物 [4])、4-(4-(2,4,6-
トリパーフルオロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1-ナ
フチルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル)アニリ
ン(化合物 [5])、4-(4-(4- パーフルオロブチルスル
ホニルフェニルアゾ) 2,6-ジエチルフェニルアゾ)-N-エ
チル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリン(化合物
[6])、4-(4-(2,4- ジパーフルオロブチルスルホニル
フェニルアゾ) 2,6-ジエチルフェニルアゾ)-N-エチル-N
-(2-ヒドロキシエチル) アニリン(化合物[7])、4-(4
-(2,4,6- トリパーフルオロブチルスルホニルフェニル
アゾ) 2,6-ジエチルフェニルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒド
ロキシエチル) アニリン(化合物 [8])、4-(4-(4- パ
ーフルオロブチルスルホニルフェニルアゾ) フェニルア
ゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリン、4-
(4-(2,4- ジパーフルオロブチルスルホニルフェニルア
ゾ) フェニルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル)
アニリン、4-(4-(2,4,6- トリパーフルオロブチルスル
ホニルフェニルアゾ) フェニルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒ
ドロキシエチル) アニリン、4-(4-(4- ヒドロキシメチ
レンパーフルオロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1-ナ
フチルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリ
ン、4-(4-(4- ヒドロキシメチレンパーフルオロブチル
スルホニルフェニルアゾ) 2,6-ジエチルフェニルアゾ)-
N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリン、4-(4-(4
- パーフルオロブチルスルホニルフェニルビニレン)-1-
ナフチルビニレン)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル)
アニリン、4-(4-(2,4- ジパーフルオロブチルスルホニ
ルフェニルビニレン)-1-ナフチルビニレン)-N-エチル-N
-(2-ヒドロキシエチル) アニリン、4-(4-(2,4,6- トリ
パーフルオロブチルスルホニルフェニルビニレン) -1-
ナフチルビニレン)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル)
アニリン、4-(4-(4- パーフルオロブチルスルホニルフ
ェニルアゾキシ)-1-ナフチルアゾキシ)-N-エチル-N-(2-
ヒドロキシエチル) アニリン、4-(4-(2,4- ジパーフル
オロブチルスルホニルフェニルアゾキシ)-1-ナフチルア
ゾキシ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリン、
4-(4-(2,4,6- トリパーフルオロブチルスルホニルフェ
ニルアゾキシ) ナフチルアゾキシ)-N-エチル-N-(2-ヒド
ロキシエチル) アニリン、4-(4-(4- パーフルオロブチ
ルスルホニルフェニルアゾメチン) フェニルアゾメチ
ン)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリン、4-
(4-(4- パーフルオロブチルスルホニルフェニルアゾメ
チン)-1-ナフチルアゾメチン)-N-エチル-N-(2-ヒドロキ
シエチル) アニリン等が挙げられる。
As typical examples of the compound of the general formula [1], the following compounds are exemplified. 4- (4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylazo) -N-
Ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline (Compound
[3]), 4- (4- (2,4-diperfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline (compound [4]), 4 -(4- (2,4,6-
Triperfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline (compound [5]), 4- (4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) 2 , 6-Diethylphenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline (Compound
[6]), 4- (4- (2,4-diperfluorobutylsulfonylphenylazo) 2,6-diethylphenylazo) -N-ethyl-N
-(2-Hydroxyethyl) aniline (Compound [7]), 4- (4
-(2,4,6-Triperfluorobutylsulfonylphenylazo) 2,6-diethylphenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline (Compound [8]), 4- (4- (4-Perfluorobutylsulfonylphenylazo) phenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline, 4-
(4- (2,4-diperfluorobutylsulfonylphenylazo) phenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl)
Aniline, 4- (4- (2,4,6-triperfluorobutylsulfonylphenylazo) phenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline, 4- (4- (4-hydroxymethyleneper) Fluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline, 4- (4- (4-hydroxymethyleneperfluorobutylsulfonylphenylazo) 2,6-diethylphenylazo )-
N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline, 4- (4- (4
-Perfluorobutylsulfonylphenyl vinylene) -1-
Naphthylvinylene) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl)
Aniline, 4- (4- (2,4-diperfluorobutylsulfonylphenylvinylene) -1-naphthylvinylene) -N-ethyl-N
-(2-Hydroxyethyl) aniline, 4- (4- (2,4,6-triperfluorobutylsulfonylphenylvinylene) -1-
Naphthylvinylene) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl)
Aniline, 4- (4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazoxy) -1-naphthylazoxy) -N-ethyl-N- (2-
Hydroxyethyl) aniline, 4- (4- (2,4-diperfluorobutylsulfonylphenylazoxy) -1-naphthylazoxy) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline,
4- (4- (2,4,6-Triperfluorobutylsulfonylphenylazoxy) naphthylazoxy) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline, 4- (4- (4-perfluorobutylsulfonyl) Phenylazomethine) Phenylazomethine) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline, 4-
(4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazomethine) -1-naphthylazomethine) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline and the like can be mentioned.

【0021】[0021]

【化3】 [Chemical 3]

【0022】[0022]

【化4】 [Chemical 4]

【0023】本発明の非線形光学材料の主要な機能を発
現する構造体は一般式 [1] で表される化合物である
が、この化合物の非線形光学材料中における存在形態
は、(1)一般式 [1] で表される一種の化合物の単
体、2種以上の化合物の混合物あるいはそれら化合物の
誘導体を高分子中に含有する組成物、(2)上記一般式
[1] 化合物を分子中に含有する高分子化合物(すなわ
ち、一般式 [1] 結合/配位高分子)、(3)2種以上
の一般式 [1] 結合/配位高分子の混合物あるいは1種
又は2種以上の一般式 [1] 結合/配位高分子と他の1
種又は2種以上の一般高分子との混合物(ポリマーブレ
ンド、又はポリマーアロイ)あるいは(4)上記各高分
子組成物あるいは高分子化合物を含有する無機/有機化
合物配合組成物のいずれでもよい。これら各物質を総称
して前記したように一般式 [1] 物質と称する。
The structure exhibiting the main function of the nonlinear optical material of the present invention is a compound represented by the general formula [1]. The existence form of this compound in the nonlinear optical material is represented by the general formula (1) [1] A single compound represented by the formula [1], a mixture of two or more compounds, or a composition containing a derivative of these compounds in a polymer, (2) the above general formula
[1] A polymer compound containing a compound in the molecule (that is, a general formula [1] bond / coordination polymer), (3) a mixture of two or more kinds of general formula [1] bond / coordination polymers, or One or more general formulas [1] binding / coordinating polymers and other ones
Any of a mixture of two or more kinds of general polymers (polymer blend or polymer alloy) or (4) each polymer composition or an inorganic / organic compound blended composition containing a polymer compound may be used. Each of these substances is generically referred to as the general formula [1] substance as described above.

【0024】上記において、一般式 [1] 結合/配位高
分子は、一般式 [1] 化合物が高分子鎖に結合又は配位
してなる高分子化合物を表す。ここで「高分子鎖に結合
又は配位してなる」とは一般式 [1] 化合物の分子が、
そのまま、あるいは他の骨格分子と共に連結して、主鎖
を構成するか、架橋単位あるいは末端単位として主鎖の
一環をなすか又は他の骨格分子からなる主鎖に側鎖とし
て連結してなる状態、あるいは他の骨格分子からなる主
鎖又は側鎖に存する配位子に配位結合によって結合して
いる状態を意味し、換言すれば、このような結合あるい
は配位によって高分子が一般式 [1] 結合/配位高分子
に機能化された状態を意味する。
In the above, the general formula [1] bond / coordination polymer represents a polymer compound in which the compound of the general formula [1] is bonded or coordinated to a polymer chain. Here, “bonded or coordinated to a polymer chain” means that the molecule of the general formula [1] is
A state in which the main chain is constituted as it is or by linking with other skeleton molecules, forms a part of the main chain as a crosslinking unit or a terminal unit, or is linked as a side chain to a main chain composed of another skeleton molecule. , Or a state in which it is bound to a ligand existing in the main chain or side chain composed of another skeletal molecule by a coordination bond. In other words, the polymer is represented by the general formula [] by such a bond or coordination. 1] It means a state functionalized into a binding / coordinating polymer.

【0025】上記における「結合」には、共有結合及び
イオン結合が、また「配位」には配位結合及び配位イオ
ン結合が含まれるものとする。側鎖結合型の一般式
[1] 結合/配位高分子のうちには、一般式 [1] 化合
物が直接高分子化合物あるいはその側鎖に結合したもの
の他に、カップリング剤を介して高分子化合物と一般式
[1] 化合物が結合したものも含まれる。
The “bond” in the above includes a covalent bond and an ionic bond, and the “coordination” includes a coordinate bond and a coordinated ionic bond. General formula of side chain bond type
[1] Among the binding / coordinating polymers, in addition to the compound of the general formula [1] directly bound to the polymeric compound or its side chain, the compound of the general formula and the general formula
[1] A compound bound thereto is also included.

【0026】また、上記した「上記各高分子化合物を含
有する無機/有機化合物配合組成物」の中には、上記各
高分子化合物の無機/有機溶媒による溶液、無機/有機
媒体による分散液も含まれる。
In the above-mentioned "inorganic / organic compound mixture composition containing each polymer compound", a solution of each polymer compound in an inorganic / organic solvent or a dispersion liquid in an inorganic / organic medium is also included. included.

【0027】また、本発明の「一般式 [1] で表される
1種以上の化合物あるいそれらの誘導体が高分子物質中
に溶解又は分散してなる非線形光学材料」とは、一般式
[1] 化合物が高分子物質中に溶解あるいは分散してい
る状態にある組成物(以下、一般式 [1] 含有高分子組
成物と略称する。)を電場配向処理して非線形光学特性
を発現せしめた光学材料であって、この際、一般式
[1] 化合物の高分子物質中における存在状態は、一般
式 [1] 化合物が高分子物質に対して均一に溶解してい
る状態から、一部溶解一部分散の状態、及び完全に分散
の状態まで様々な溶解/分散状態のものを含んでいる。
また、「分散」の中には高分子物質のマトリックスの中
に一般式 [1] 化合物よりなる多数のミクロな粒子が島
/海状に分散したものから、一般式 [1] 化合物の粉
体、微小板状体等の粒子集積体の間隙に高分子物質が充
填し一般式 [1] 化合物が高分子物質によって粒界結合
されているものまで、様々な組成物を含んでいる。
Further, the "non-linear optical material in which one or more compounds represented by the general formula [1] or their derivatives are dissolved or dispersed in a polymeric substance" of the present invention means
[1] A composition in which a compound is dissolved or dispersed in a polymer substance (hereinafter, abbreviated as a polymer composition containing general formula [1]) is subjected to an electric field orientation treatment to exhibit nonlinear optical characteristics. An optical material that has a general formula
[1] The presence state of the compound in the polymer substance can be varied from the state where the compound of the general formula [1] is uniformly dissolved in the polymer substance, to the state where it is partially dissolved and the state where it is completely dispersed. Up to various dissolved / dispersed states.
Further, in the “dispersion”, a large number of microscopic particles of the compound of the general formula [1] are dispersed in an island / sea state in a matrix of a polymer substance, and thus a powder of the compound of the general formula [1] is obtained. , Various compositions are included, such as those in which the gap between particle aggregates such as microplates is filled with a polymer substance and the compound of the general formula [1] is bound to the grain boundary by the polymer substance.

【0028】上記した一般式 [1] 含有高分子組成物に
おける高分子物質の主剤としての高分子化合物の例とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプレ
ン、ポリブタジエン、ポリ-4- メチルペンテン-1(PM
P)等のポリオレフィン;ポリアクリレート、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリグリシジルメチルメタクリレー
ト等のアクリル・メタクリル樹脂;ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ポリエチ
レン酢酸ビニル(EVA)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニールカルバゾー
ル、等のビニール系ポリマー;ポリスチレン、ポリ(4-
メチルスチレン)、ポリ(2-メチルスチレン)、ポリ
(4-アセチルスチレン)、ポリ(4-クロロスチレン)、
ABS樹脂、AS樹脂等のスチレン系ポリマー;ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート、ポリエチ
レンアジペート、等のポリエステル;ビスフェノールA
カーボネート(カーボネート樹脂)、ポリ- ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート(CR-39 )、ポリ
ジエトキシカルボニルエチレン等のポリカーボネート;
ビスフェノールテレ/イソフタレート等の非晶ポリアリ
レート;ポリエチレンオキシド、ポリオキシテトラメチ
レン、ポリオキシメチレン、ポリオキシ-2,6-ジメチル
-1,4-フェニレン(PP0又は変性PPE)等のポリエ
ーテル系ポリマー;ナイロン6、ナイロン66、ナイロ
ン3、ナイロン46、ナイロン56、ナイロン62、ナ
イロン6-12、等のポリアミド;ポリ-P- フェニレン
アミド等のアラミド;PVF、PVDF、PFE、FE
P、PFA、ETFE等のフッ素樹脂;エチルセルロー
ス、セルロースジアセテート、セルローストリアセテー
ト等のセルロース系ポリマー又はウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポ
リイミド等の熱硬化性樹脂あるいはこれら各高分子の一
種以上の構成単位を含むブロック及び/又はランダム共
重合体、ならびにこれら各高分子化合物の2種以上を含
む混合物(ポリマーブレンド又はポリマーアロイ)が挙
げられる。
Examples of the polymer compound as a main agent of the polymer substance in the polymer composition containing the above-mentioned general formula [1] include polyethylene, polypropylene, polyisoprene, polybutadiene, poly-4-methylpentene-1 (PM
P) and other polyolefins; polyacrylate, polymethylmethacrylate, polyglycidylmethylmethacrylate and other acrylic / methacrylic resins; polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, polyethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl chloride, polyvinyl chloride, poly Vinyl-based polymers such as vinylidene chloride and polyvinylcarbazole; polystyrene, poly (4-
Methylstyrene), poly (2-methylstyrene), poly (4-acetylstyrene), poly (4-chlorostyrene),
Styrene-based polymers such as ABS resin and AS resin; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate,
Polyesters such as polyethylene naphthalene dicarboxylate, polyethylene adipate; bisphenol A
Polycarbonates such as carbonates (carbonate resins), poly-diethylene glycol bisallyl carbonate (CR-39), polydiethoxycarbonylethylene;
Amorphous polyarylate such as bisphenol tere / isophthalate; polyethylene oxide, polyoxytetramethylene, polyoxymethylene, polyoxy-2,6-dimethyl
Polyether polymer such as -1,4-phenylene (PP0 or modified PPE); polyamide such as nylon 6, nylon 66, nylon 3, nylon 46, nylon 56, nylon 62, nylon 6-12; poly-P- Aramides such as phenylene amide; PVF, PVDF, PFE, FE
Fluorine resins such as P, PFA and ETFE; cellulose-based polymers such as ethyl cellulose, cellulose diacetate and cellulose triacetate, or urethane resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, thermosetting resins such as silicone resins and polyimides, or polymers thereof. Block and / or random copolymers containing one or more structural units of the above, and mixtures (polymer blends or polymer alloys) containing two or more of these polymer compounds.

【0029】上記高分子の分子量は、MW 3,000 〜1,00
0,000 程度のものが推奨される。このうちMW 5,000 〜
100,000 が特に好ましい。上記高分子のうち、透明性に
優れたアクリル・メタクリル樹脂、ポリスチレン、カー
ボネート樹脂、PMP、CR- 39、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、EV
A、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が特に好ましい。ま
た、透明性ABS、透明性ナイロン、透明化変性共重合
ポリエステル樹脂等の透明性改質エンジニアリングプラ
スチックスや光硬化樹脂/感光性樹脂(ラジカル重合型
アクリレート系、光付加重合型ポリオール・ポリエン系
等)、エチレン不飽和カルボン酸系アイオノマー等の透
明機能性樹脂も好適に適用できる。これらの例における
分子量としては、MW 5,000 〜100,000 が好ましい。
The molecular weight of the above polymer is M W 3,000 -1,00
It is recommended that it be around 0,000. Of these, M W 5,000-
100,000 is particularly preferred. Among the above polymers, highly transparent acrylic / methacrylic resin, polystyrene, carbonate resin, PMP, CR-39, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, EV
Particularly preferred are A, epoxy resin, urethane resin and the like. Also, transparent modified engineering plastics such as transparent ABS, transparent nylon, and transparent modified copolyester resin, and photocurable resin / photosensitive resin (radical polymerization type acrylate system, photoaddition polymerization type polyol / polyene system, etc.) ) And transparent functional resins such as ethylenically unsaturated carboxylic acid ionomers can also be suitably applied. The molecular weight in these examples, M W 5,000 to 100,000 are preferred.

【0030】一般式 [1] 化合物と上記高分子物質の比
率は、特に限定されないが、一般式[1] 化合物の含有
量が上記高分子にたいし、0.2 重量%〜95重量%である
ことが好ましい。一般式 [1] 化合物の含有量が0.2 重
量%より少ないと、光の吸収係数が小さくなり、非線形
光学感受率が下がるという問題が生じる。なお、薄膜の
少なくとも1面が基板や極板等によって保護されていな
い状態で使用する場合には、一般式 [1] 化合物の含有
量の上限を50重量%とするのが好ましい。その理由は、
一般式 [1] 化合物の含有率が50重量%より大きいと、
得られる薄膜の機械的強度が小さくなるという問題が生
じるからである。
The ratio of the compound of the general formula [1] to the polymer is not particularly limited, but the content of the compound of the general formula [1] is 0.2 to 95% by weight based on the polymer. Is preferred. When the content of the compound of the general formula [1] is less than 0.2% by weight, the absorption coefficient of light becomes small and the problem that the nonlinear optical susceptibility is lowered occurs. When used in a state where at least one surface of the thin film is not protected by a substrate, an electrode plate or the like, the upper limit of the content of the compound of the general formula [1] is preferably 50% by weight. The reason is,
When the content of the compound of the general formula [1] is more than 50% by weight,
This is because there arises a problem that the mechanical strength of the obtained thin film becomes small.

【0031】一般式 [1] 含有高分子組成物における高
分子物質の高分子化合物以外の配合物として従来公知の
各種高分子添加剤を配合することができるが、例えば、
ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン、サリチル酸エス
テル等の光安定剤を添加するのは耐光性及び耐候性を向
上する上で極めて有効である。一般に、これらの添加剤
の含有量は、非線形光学材料に対し、0.5 〜15重量%で
あるが、このうち、2〜10重量%が好ましい。
As the compound other than the polymer compound of the polymer substance in the polymer composition containing the general formula [1], various conventionally known polymer additives can be compounded.
Addition of a light stabilizer such as benzotriazole, benzophenone, salicylic acid ester, etc. is extremely effective in improving the light resistance and weather resistance. Generally, the content of these additives is 0.5 to 15% by weight, preferably 2 to 10% by weight, based on the nonlinear optical material.

【0032】一般式 [1] 含有高分子組成物の好適な例
としては、化合物 [3] 〜化合物 [8] とポリメチルア
クリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリグリシ
ジルメタクリレート、これらの樹脂の2種以上の構成単
位を含む共重合体、ポリカーボネート、透明性改質タイ
プのポリウレタン樹脂あるいはエポキシ樹脂等の高分子
物質とからなる組成物等が例示される。
Suitable examples of the polymer composition containing the general formula [1] include compounds [3] to [8] and polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyglycidyl methacrylate, and two or more kinds of these resins. Examples thereof include a composition including a copolymer containing the structural unit of, a polycarbonate, a polymer material such as a transparency-modifying type polyurethane resin or an epoxy resin.

【0033】一般式 [1] 結合/配位高分子の場合に
は、一般式 [1] 化合物が前記高分子の主鎖あるいは側
鎖の一部に含まれるため、非線形性成分の含有量が向上
し、非線形光学定数の大きな系が得られる。この場合の
一般式 [1] 化合物の含有量は、20〜80重量%であるこ
とが好ましい。一般式 [1] 化合物を担う好ましい骨格
高分子としては、ポリアクリレート/メタクリレート
系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系等
の高分子が挙げられる。
In the case of the binding / coordination polymer of the general formula [1], since the compound of the general formula [1] is contained in a part of the main chain or side chain of the polymer, the content of the non-linear component is It is possible to improve and obtain a system having a large nonlinear optical constant. In this case, the content of the compound of the general formula [1] is preferably 20 to 80% by weight. Examples of preferable skeletal polymers that carry the compound of the general formula [1] include polyacrylate / methacrylate-based, polyester-based, polyamide-based, and polyurethane-based polymers.

【0034】本発明の「一般式 [1] 結合/配位高分子
を含有してなる組成物」とは、一般式 [1] 結合/配位
高分子を含む配合・混合物、積層物、複合物等の凡ての
組成物を意味する。例えばその好適例としては、(1)
一般式 [1] 結合/配位高分子単体、(2)2種以上の
一般式 [1] 結合/配位高分子の混合物(ポリマーブレ
ンド又はポリマーアロイ)、(3)一般式 [1] 結合/
配位高分子と通常の高分子物質との混合物(ポリマーブ
レンド又はポリマーアロイ)、あるいは(4)一般式
[1] 結合/配位高分子と一般式 [1] 化合物、一般の
無機・有機化合物、それら化合物を含む各種高分子配合
剤あるいは補強材、充填材等の各種高分子配合材との配
合・混合物等の配合・混合物あるいはこれら(1)〜
(4)等の各配合・混合物の2種以上の配合・混合物が
挙げられる。
The "composition comprising a general formula [1] bond / coordination polymer" of the present invention means a mixture / mixture, a laminate or a composite containing the general formula [1] bond / coordination polymer. It means all compositions such as objects. For example, as a suitable example thereof, (1)
General formula [1] Bond / coordination polymer simple substance, (2) Two or more kinds of general formula [1] Mixture of bond / coordination polymers (polymer blend or polymer alloy), (3) General formula [1] Bond /
Mixture of coordination polymer and ordinary polymer (polymer blend or polymer alloy), or (4) general formula
[1] Compounding of binding / coordinating polymer with general formula [1] compound, general inorganic / organic compound, various polymer compounding agents containing these compounds or various polymer compounding materials such as reinforcing materials and fillers. Mixture / mixture such as mixture or these (1)-
Two or more types of formulations / mixtures of each formulation / mixture such as (4) are included.

【0035】一般式 [1] 結合/配位高分子の好適な例
としては、化合物4-(4-(4- パーフルオロブチルスルホ
ニルフェニルアゾ) フェニルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒド
ロキシエチル) アニリン、4-(4-(2,4- ジパーフルオロ
ブチルスルホニルフェニルアゾ) フェニルアゾ)-N-エチ
ル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリンあるいは4-(4-
(2,4,6- トリパーフルオロブチルスルホニルフェニルア
ゾ) フェニルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル)
アニリンのN-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アミノ基
の水酸基をメタクリル酸と縮合させた形のメタクリル酸
エステルとメチルメタクリレートとの共重合体である一
般式 [9] で表される共重合メタクリル樹脂(ここでエ
ステル性側鎖基R13は、それぞれ側鎖 [10] 〜 [12] で
表される基である。)、化合物 [3] 、 [4] あるいは
[5] のN-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アミノ基の
水酸基をメタクリル酸と縮合させた形のメタクリル酸エ
ステルとメチルメタクリレートとの共重合体である一般
式 [13] で表される共重合メタクリル樹脂(ここでエス
テル性側鎖基R14は、それぞれ側鎖 [14] 〜 [16] で表
される基である。)、化合物 [6] 、 [7] あるいは
[8] のN-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アミノ基の
水酸基をメタクリル酸と縮合させた形のメタクリル酸エ
ステルとメチルメタクリレートとの共重合体である一般
式 [17] で表される共重合メタクリル樹脂(ここでエス
テル性側鎖基R15は、それぞれ側鎖 [18]〜 [20] で表
される基である。)、化合物 [6] 、 [7] あるいは
[8] のエチル基をそれぞれメチル基に置換した化合物
のN-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル)アミノ基の水酸基
をメタクリル酸と縮合させた形のメタクリル酸エステル
とメチルメタクリレートとの共重合体である一般式 [2
1] で表される共重合メタクリル樹脂(ここでエステル
性側鎖基R16は、それぞれ側鎖 [22] 〜 [24] で表され
る基である。)、4-(4-(4- ヒドロキシメチレンパーフ
ルオロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1-ナフチルア
ゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリンの両端
の水酸基とメタクリル酸とを縮合させた形のジメタクリ
ル酸エステルとトリメチールプロパントリアクリレート
との共重合体である一般式 [25] で表される共重合アク
リル・メタクリル樹脂(ここで 11 は共重合体の構成
主鎖単位 [26]である。) 、4-(4-(4- ヒドロキシメチ
レンパーフルオロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1-ナ
フチルアゾ)-N-エチル-N-(2-ヒドロキシエチル) アニリ
ンとイソシアネート樹脂(ポリイソシアネート)との硬
化反応によって得られる一般式 [27] で表される架橋ポ
リイソシアネート(ここで 22 は樹脂の架橋基[28]で
ある。) 等の高分子物質が例示される。
As a preferable example of the general formula [1] binding / coordination polymer, a compound 4- (4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) phenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxy) Ethyl) aniline, 4- (4- (2,4-diperfluorobutylsulfonylphenylazo) phenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline or 4- (4-
(2,4,6-Triperfluorobutylsulfonylphenylazo) phenylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl)
A copolymer represented by the general formula [9], which is a copolymer of methacrylic acid ester in a form in which the hydroxyl group of N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) amino group of aniline is condensed with methacrylic acid, and methyl methacrylate. Polymerized methacrylic resin (wherein the ester side chain group R 13 is a group represented by side chains [10] to [12] respectively), compounds [3], [4] or
[5] N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) is represented by the general formula [13], which is a copolymer of methacrylic acid ester and methyl methacrylate in which the hydroxyl group of amino group is condensed with methacrylic acid. Copolymerized methacrylic resin (wherein the ester side chain group R 14 is a group represented by side chains [14] to [16] respectively), compounds [6], [7] or
[8] N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) is represented by the general formula [17], which is a copolymer of methacrylic acid ester and methyl methacrylate in which the hydroxyl group of the amino group is condensed with methacrylic acid. Copolymerized methacrylic resin (wherein the esterified side chain group R 15 is a group represented by side chains [18] to [20] respectively), compounds [6], [7] or
[8] Copolymerization of methacrylic acid ester in the form of condensation of N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) amino group hydroxyl groups with methacrylic acid in a compound in which each ethyl group is replaced with a methyl group, and methyl methacrylate Generalized formula [2
1] (wherein the ester side chain group R 16 is a group represented by side chains [22] to [24] respectively), 4- (4- (4- Hydroxymethylene perfluorobutyl sulfonyl phenylazo) -1-naphthylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) aniline Dimethacrylate ester and trimethylolpropane in the form of condensation of methacrylic acid with hydroxyl groups at both ends Copolymerized acrylic / methacrylic resin represented by the general formula [25], which is a copolymer with triacrylate (wherein 1 R 1 is a constituent main chain unit [26] of the copolymer.), 4- ( 4- (4-Hydroxymethylene perfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylazo) -N-ethyl-N- (2-hydroxyethyl) general formula obtained by curing reaction of aniline and isocyanate resin (polyisocyanate) [ 27] Crosslink Polyisocyanate (wherein 2 R 2 is a resin crosslinking group [28].) Polymeric substances, such as are exemplified.

【0036】[0036]

【化5】 [Chemical 5]

【0037】[0037]

【化6】 [Chemical 6]

【0038】[0038]

【化7】 [Chemical 7]

【0039】[0039]

【化8】 [Chemical 8]

【0040】[0040]

【化9】 [Chemical 9]

【0041】[0041]

【化10】 [Chemical 10]

【0042】本発明の非線形光学材料はそのまま、ある
いは基板等の平面に被覆した状態の皮膜状に成形して非
線形光導波路素子として利用することができる。本発明
の「非線形光学材料を用いてなる」との表現はこの非線
形光学材料を用いて形成されていることを意味し、その
形成のプロセスとしては、そのまま、あるいは上記のよ
うな成形により薄膜状の皮膜を製膜し、必要に応じて他
の素材とともにチャンネル化、電場配向を行い非線形光
導波路素子を形成する工程を意味している。
The non-linear optical material of the present invention can be used as a non-linear optical waveguide element as it is, or can be formed into a film-like state in which it is coated on a flat surface of a substrate or the like. The expression "made of a non-linear optical material" in the present invention means that the film is formed by using this non-linear optical material. This means a step of forming a film of (1), forming a channel with other materials as necessary, and performing electric field orientation to form a nonlinear optical waveguide device.

【0043】かくして成形された非線形光学材料よりな
る皮膜を非線形光学層と称する。上記した非線形光導波
路素子の基板の例としては、パイレックス基板、グラフ
ァイト基板、MoS2基板、KCl 基板、NaCl基板等が挙げら
れる。このうち特に、石英基板、パイレックス基板、シ
リコン基板が好適である。上記の基板の厚さは、特に限
定されないが、0.1 mm以上が好ましい。特に基板の厚さ
が、0.1 mmより小さいと、基板の平面性と望ましい強度
が得られないという問題が生じる。上記非線形光学層の
膜厚は、基板の屈折率、該非線形光学層の屈折率、該非
線形光学層の非線形感受率等により異なるが、一般に、
0.1 〜5μm である。非線形光学層の膜厚が、0.1 μm
より小さいと、充分な非線形光学特性が得られないとい
う問題が生じ、非線形光学層の膜厚が5μm より大きい
と、導波光の制御が困難になるという問題が生じる。こ
のうち、0.3 〜2μm が好ましい。
The film made of the non-linear optical material thus molded is called a non-linear optical layer. Examples of the substrate of the above-mentioned nonlinear optical waveguide device include a Pyrex substrate, a graphite substrate, a MoS 2 substrate, a KCl 2 substrate, a NaCl substrate and the like. Of these, a quartz substrate, a Pyrex substrate, and a silicon substrate are particularly preferable. The thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm or more. In particular, if the thickness of the substrate is less than 0.1 mm, the flatness of the substrate and desired strength cannot be obtained. The thickness of the nonlinear optical layer varies depending on the refractive index of the substrate, the refractive index of the nonlinear optical layer, the nonlinear susceptibility of the nonlinear optical layer, etc.
It is 0.1 to 5 μm. The thickness of the nonlinear optical layer is 0.1 μm
When the thickness is smaller, a problem that sufficient nonlinear optical characteristics cannot be obtained arises, and when the film thickness of the nonlinear optical layer is larger than 5 μm, there arises a problem that control of guided light becomes difficult. Of these, 0.3 to 2 μm is preferable.

【0044】本非線形光学材料を上記の基板上に製膜し
て非線形光学層を形成するには、スピンコート法、キャ
スト法、ディップコート法、溶融プレス法、蒸着法、L
B膜法、エピタキシャル法等の公知の技術を用いること
ができる。非線形光学材料が高分子を含有しない場合に
は、スピンコート法、キャスト法、ディップコート法、
蒸着法、LB膜法、エピタキシャル法を用いることがで
きる。このうち、スピンコート法が特に好ましい。スピ
ンコート法、キャスト法、ディップコート法で一般式
[1] 含有高分子組成物の非線形光学層を製膜する場合
には、一般式 [1] 化合物と高分子をアセトン、メチル
エチルケトン、クロロホルム、塩化メチレン、ジオキサ
ン、DMF、DMA、ピリジン、トルエン、酢酸エチル
等の有機溶媒に溶解して、この溶液を基板上に塗布す
る。上記溶媒のうち、クロロホルム、塩化メチレンが特
に好ましい。
To form a non-linear optical layer by forming the non-linear optical material on the above substrate, a spin coating method, a casting method, a dip coating method, a melt pressing method, a vapor deposition method, an L method
Known techniques such as the B film method and the epitaxial method can be used. When the nonlinear optical material does not contain a polymer, spin coating, casting, dip coating,
A vapor deposition method, an LB film method, or an epitaxial method can be used. Of these, the spin coating method is particularly preferable. General formula for spin coating, casting, and dip coating
[1] In the case of forming a non-linear optical layer of a containing polymer composition, the compound of the general formula [1] is added to acetone, methyl ethyl ketone, chloroform, methylene chloride, dioxane, DMF, DMA, pyridine, toluene, acetic acid. It is dissolved in an organic solvent such as ethyl, and this solution is applied onto a substrate. Of the above solvents, chloroform and methylene chloride are particularly preferable.

【0045】上記非線形光導波路素子の非線形光学層に
は、一般に、光を伝搬させることができるが、この非線
形光学層に光を閉じ込めるための導波路(クラッド)を
さらに設けてもよい。その導波路は、光が素子中を伝搬
する際の主媒体であり、素材としては非線形光学層より
一段と屈折率の小さな材料が選択する必要がある。その
例としては、ガラス、ポリカーボネート、ポリメチルメ
タアクリレート、As2S3 、 As2S5、 ZnO、LiTaO3、LiTa
O3、Nb2O5 、Ta2O5 、Si3N4 が挙げられる。このうち、
ガラス、ポリメチルメタアクリレート、ZnO が特に好ま
しい。この導波路は、スラブ型、チャネル型、ボール型
の形状をとることができる。このうち、スラブ型及びチ
ャネル型が特に好ましい。上記の導波路の断面形状及び
長さは導波路の伝搬損失及び屈折率によるため特に限定
されないが、スラブ型の場合には、導波路層の厚みは0.
05〜3μm であり、長さは、1〜30mmで用いることがで
きる。チャネル型の場合には、チャネル間の距離は、2
〜30μm で用いることができる。スラブ型導波路を作製
するには、スピンコート法、蒸着法、スパッタリング
法、CVD法、イオン交換法イオン注入法、エピタキシ
ャル法等を用いることができる。チャネル型導波路を作
製するには、イオン交換法、ホトリソグラフィー法、エ
ッチング法、スパッタリング法、イオン注入法、エピタ
キシャル法を用いることができる。好ましくは、エッチ
ング法、イオン交換法、ホトリソグラフィー法が挙げら
れる。
Generally, light can be propagated in the nonlinear optical layer of the above-mentioned nonlinear optical waveguide element, but a waveguide (clad) for confining light in the nonlinear optical layer may be further provided. The waveguide is a main medium when light propagates through the element, and it is necessary to select a material having a refractive index much smaller than that of the nonlinear optical layer as a material. Examples are glass, polycarbonate, polymethylmethacrylate, As 2 S 3 , As 2 S 5 , ZnO, LiTaO 3 , LiTa.
O 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , and Si 3 N 4 are listed. this house,
Glass, polymethylmethacrylate and ZnO are particularly preferred. This waveguide can have a slab type, a channel type, or a ball type. Of these, the slab type and the channel type are particularly preferable. The cross-sectional shape and length of the above waveguide is not particularly limited because it depends on the propagation loss and the refractive index of the waveguide, but in the case of the slab type, the thickness of the waveguide layer is 0.
The length is from 05 to 3 μm, and the length can be from 1 to 30 mm. In the case of the channel type, the distance between the channels is 2
It can be used at ~ 30 μm. Spin coating, vapor deposition, sputtering, CVD, ion exchange, ion implantation, and epitaxial methods can be used to produce the slab waveguide. An ion exchange method, a photolithography method, an etching method, a sputtering method, an ion implantation method, and an epitaxial method can be used for producing the channel waveguide. Preferably, an etching method, an ion exchange method, and a photolithography method are used.

【0046】本発明で用いられる非線形光学材料は、例
えば、上記の基板及び導波路上に製膜されて非線形光学
層を形成する。上記非線形光学層は、光が素子中を伝搬
する際に非線形光学特性を生じさせる層である。本発明
の非線形光導波路素子には、適宜、非線形光学層の上下
に電極を設けて使用する。電極としては、種々の導電体
が推奨されるが、好ましくは、ITO 、金、銀、クロム、
アルミニウムが挙げられる。
The nonlinear optical material used in the present invention is formed, for example, on the above-mentioned substrate and waveguide to form a nonlinear optical layer. The nonlinear optical layer is a layer that produces nonlinear optical characteristics when light propagates through the element. In the nonlinear optical waveguide device of the present invention, electrodes are appropriately provided on the upper and lower sides of the nonlinear optical layer for use. Various electric conductors are recommended for the electrode, but ITO, gold, silver, chrome,
Aluminum can be used.

【0047】上記非線形光学層は、前記一般式 [1] 物
質よるなる非線形光学材料により形成されるが、その他
の公知の有機非線形光学材料を含んでもよい。これら公
知の有機非線形光学材料の例としては、ポリジアセチレ
ン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリアニリ
ン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリジイン誘導体、
ポリピロール誘導体、フタロシアニン誘導体等が挙げら
れる。
The non-linear optical layer is formed of the non-linear optical material made of the substance of the general formula [1], but may include other known organic non-linear optical materials. Examples of these known organic nonlinear optical materials include polydiacetylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polyaniline derivatives, polythiophene derivatives, polydiyne derivatives,
Examples thereof include polypyrrole derivatives and phthalocyanine derivatives.

【0048】本発明の非線形光導波路素子は、直線型、
Y分岐型、方向性結合型、マッハチェンダー干渉型、フ
ァブリペロー共振器型、分極反転型SHG素子の種々の
形態のものが使用できる。本発明の非線形光学層に導波
光を励振させる場合には、端面結合法、プリズム結合
法、グレーティング結合法、ホログラフィク結合法、テ
ーパ結合法等の方法を用いることができる。
The nonlinear optical waveguide device of the present invention is a linear type,
Various types of Y-branch type, directional coupling type, Mach-Cendar interference type, Fabry-Perot resonator type, and polarization inversion SHG elements can be used. When the guided light is excited in the nonlinear optical layer of the present invention, methods such as an end face coupling method, a prism coupling method, a grating coupling method, a holographic coupling method, and a taper coupling method can be used.

【0049】[0049]

【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。ただし、本発明の範囲は、これら実施例に限
定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

【0050】実施例1 化合物 [3] 、化合物 [4] 、化合物 [5] を合成し
た。化合物 [3] の合成は下記のように行なった。ま
た、化合物 [4] 、化合物 [5] の合成はこれに準じ
た。これら一般式 [1] 化合物を高分子物質に溶解した
一般式 [1] 物質からなる非線形光学層(薄膜)を製膜
し、その非線形光学特性を測定するとともに、それを非
線形光学材料として使用した非線形光導波路素子を作製
し、その素子性能を評価した。
Example 1 Compound [3], compound [4] and compound [5] were synthesized. The compound [3] was synthesized as follows. Further, the synthesis of the compound [4] and the compound [5] was in accordance with this. A nonlinear optical layer (thin film) made of a compound of the general formula [1] obtained by dissolving the compound of the general formula [1] in a polymer substance was formed, its nonlinear optical characteristics were measured, and it was used as a nonlinear optical material. A nonlinear optical waveguide device was produced and the device performance was evaluated.

【0051】化合物 [3] の合成 アセトン−エタノール−水混合溶媒中の4-(4- パーフル
オロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1-ナフチルアミン
に塩酸を加えた。この溶液を0〜5℃に冷却した後、亜
硝酸ナトリウム水溶液を加え、6時間そのままの温度で
攪拌した。その後、N-エチル-N- ハイドロキシアニリン
のアセトン溶液を加えた。この混合物を室温で一晩攪拌
した。反応後、この反応混合物をジクロロメタンで抽出
し、生成物をシリカゲルカラムで精製し、化合物 [3]
を得た。この化合物の合成過程を化学式で表すと反応式
〔1〕に示すとおりである。
Synthesis of Compound [3] Hydrochloric acid was added to 4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylamine in an acetone-ethanol-water mixed solvent. This solution was cooled to 0 to 5 ° C, an aqueous sodium nitrite solution was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 6 hours. Then, an acetone solution of N-ethyl-N-hydroxyaniline was added. The mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction, this reaction mixture was extracted with dichloromethane, the product was purified with a silica gel column, and the compound [3]
Got The synthetic process of this compound is represented by the reaction formula [1].

【0052】[0052]

【化11】 [Chemical 11]

【0053】上記の合成より10%の収率で化合物は得ら
れた。この化合物の同定を行なったところ、19F NM
R吸収スペクトル測定(CDCl3、ext. CF3 CO
OH)より、δ - 2.02 (t、J= 9.9 HZ 、3
F)、- 32.7(t、J= 13.7HZ、2F)、- 42.0
(s、2F)、- 47.2(t、J= 13.7HZ 、2F)の結
果が得られ、また、EIMS測定より、(70eV)m/
Z (rel intensitiy)705 (M+ 、6)、391 (100
)、196 (30)、133 (76)の結果が得られ、所望の
化合物 [3] が合成されていることが確認できた。この
化合物 [3] はIR吸収スペクトル測定にてエタノール
中でλmax は558 nm、ヘキサン中でλmax は534 nmの特
性バンドを有するものであった。
The compound was obtained from the above synthesis in a yield of 10%. When this compound was identified, 19F NM
R absorption spectrum measurement (CDCl 3 , ext. CF 3 CO
Than OH), δ - 2.02 (t , J = 9.9 H Z, 3
F), - 32.7 (t, J = 13.7H Z, 2F), - 42.0
(S, 2F), - 47.2 (t, J = 13.7H Z, 2F) results were obtained also from EIMS measurement, (70 eV) m /
Z (rel intensitiy) 705 (M +, 6), 391 (100
), 196 (30), 133 (76), and it was confirmed that the desired compound [3] was synthesized. This compound [3] had a characteristic band of λ max of 558 nm in ethanol and a characteristic band of λ max of 534 nm in hexane as measured by IR absorption spectrum.

【0054】非線形光学層の製膜 製膜はポリメチルメタクリレート(PMMA)と化合物
[3] のクロロホルム溶液をガラス基板上に滴下しスピ
ンコート法により薄膜化して行なった。その結果、PM
MAと化合物 [3] のモル比、および、触針式膜厚計
(Sloan 社製デクタック3030)で測定して得られた
薄膜の膜厚を表1に示す。
Film Formation of Non-Linear Optical Layer The film formation is made of polymethylmethacrylate (PMMA) and a compound.
The chloroform solution of [3] was dropped on a glass substrate to form a thin film by spin coating. As a result, PM
Table 1 shows the molar ratio of MA to the compound [3] and the film thickness of the thin film obtained by measurement with a stylus type film thickness meter (Dectac 3030 manufactured by Sloan).

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】非線形光学層の非線形光学特性測定 このようにして得られた膜を図1に示すようなコロナ放
電装置を用い、試料をそのガラス転移温度以上すなわち
110 ℃に加熱しながら、放電電圧以下の臨界電圧、すな
わち10kV/cm の電界を2分間印加して、電場配向処理を
施した。その後、加熱を止め放冷し、30℃になるまで電
界の印加を続けた。電界を切断後、試料を取り出し非線
形光学定数(d33)を測定した。図1において、1はコ
ロナ放電器(ここでは先端状電圧負荷極として利用)、
2は測定用の試料、3は平板電極を表面に有する温度調
節試料台、4は高圧電源を表す。得られた薄膜の非線形
光学特性を評価するのに、回転メーカーフリンジ法を用
いた。QスイッチNd:YAGレーザーの偏光ビーム
(波長:1.064 μm )はサンプルに集光された。得られ
た二次の高調波は、分光され、光電子増倍管により検出
された。ボックスカー積分器から得られた平均出力は、
サンプルへの入射ビームの入射角の関数としてコンピュ
ーターにより計算された。
Measurement of Nonlinear Optical Properties of Nonlinear Optical Layer Using the corona discharge device as shown in FIG.
While heating at 110 ° C., an electric field orientation treatment was performed by applying a critical voltage below the discharge voltage, that is, an electric field of 10 kV / cm 2 for 2 minutes. After that, the heating was stopped and allowed to cool, and the application of the electric field was continued until the temperature reached 30 ° C. After the electric field was cut off, the sample was taken out and the nonlinear optical constant (d 33 ) was measured. In FIG. 1, 1 is a corona discharger (here, used as a tip-shaped voltage load electrode),
Reference numeral 2 is a sample for measurement, 3 is a temperature control sample table having a plate electrode on the surface, and 4 is a high voltage power source. The rotating maker fringe method was used to evaluate the nonlinear optical properties of the obtained thin films. A polarized beam of Q-switched Nd: YAG laser (wavelength: 1.064 μm) was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube. The average output obtained from the boxcar integrator is
It was calculated by computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】非線形光導波路素子(スラブ型光導波路素
子)の作製及び素子性能評価 Yカット石英板(d11=0.33pm/V)を参照サンプルとし
て用いた。その結果、試料1から4の二次の非線形光学
定数d33の値と、スラブ型光導波路で、波長1.064 μm
での伝搬損失値を表2に示す。その後、この中の試料2
と同条件で作成した試料を50℃、および80℃に放置し任
意時間毎に非線形光学特性を上記回転メーカーフリンジ
法にて測定した。その結果を0時間の非線形光学定数を
1としてそれぞれ、図2および図3に示す。図2は、上
記試料の50℃における非線形光学定数d33の経時変化を
示すグラフ図であり、図3は、同上試料の80℃における
非線形光学定数d33の経時変化を示すグラフ図である。
同図2および図3において、試料は下記のとおりの記号
を用いて表記した。 ■; 実施例1試料2(化合物 [3])、 ●; 比較例1試
料2(DR-1) 50℃の場合、1万時間後でも非線形光学定数(d33)は
0時間のおよそ75%を示す。80℃の場合でも、1万時間
後で非線形光学定数(d33)は0時間の50%を示す。
Production of Nonlinear Optical Waveguide Element (Slab Type Optical Waveguide Element) and Evaluation of Element Performance A Y-cut quartz plate (d 11 = 0.33 pm / V) was used as a reference sample. As a result, the value of the second-order nonlinear optical constant d 33 of Samples 1 to 4 and the wavelength of 1.064 μm in the slab type optical waveguide
Table 2 shows the propagation loss values at. After that, sample 2 in this
Samples prepared under the same conditions as above were left at 50 ° C. and 80 ° C., and the nonlinear optical characteristics were measured by the above-mentioned rotational maker fringe method every arbitrary time. The results are shown in FIGS. 2 and 3, respectively, where the nonlinear optical constant at 0 hours is 1. Figure 2 is a graph showing changes with time of the nonlinear optical constant d 33 at 50 ° C. of the samples, FIG. 3 is a graph showing changes with time of the nonlinear optical constant d 33 at 80 ° C. of the same sample.
In FIG. 2 and FIG. 3, the samples are indicated by using the following symbols. ■; Example 1 sample 2 (compound [3]), ●; Comparative example 1 sample 2 (DR-1) At 50 ° C., the nonlinear optical constant (d 33 ) is about 75% of 0 hours even after 10,000 hours. Indicates. Even at 80 ° C., the nonlinear optical constant (d 33 ) shows 50% of 0 hours after 10,000 hours.

【0059】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の作製 次に、金電極及びアンダークラッド層(Si02)を設けた
シリコン基板上に、化合物 [3] とPMMAを10:100
のモル比で混合したクロロホルム溶液を滴下しスピンコ
ート法により薄膜化した(膜厚:4μm )。この薄膜の
表面にエポキシ樹脂をスピンコート法により薄層被覆し
た。さらに、その上部の必要な部分に、金電極を設け
た。基板を110 ℃に加熱し上部と下部の金電極の間に1
MV/cm の電界を2分間印加し、化合物 [3] の配向処理
を行った。30℃まで放冷して、電界を遮断した。次い
で、上部金電極を取り除いた後に、ポジ形レジストを塗
布し、必要な導波路パターンのマスクを用いてフォトリ
ソグラフィーを行なった。その後レジストをマスクとし
てO2 を用いたRIEを行ない、光導波路部を残してポ
リマー部分をエッチングした。その後レジストを剥離液
を用い取り除いた。エポキシ樹脂を全体に塗布しアウタ
ークラッドとした。次に素子駆動用の金電極を光導波路
部上部にフォトリソグラフィーを用い形成し、チャネル
型導波路からなるマッハチェンダー干渉型光素子が形成
された。素子形成後、素子を切り離し光導波路端面を光
学研磨した。導波路の幅は5μm で長さは、20mmであっ
た。得られた光導波路素子の構成を図4に示す。図4は
上記マッハチェンダー干渉型光素子の斜視図であって、
5は光導波路を区画するアウタークラッド(導波路材料
と屈折率が画然と異なった樹脂材料等よりなる。)、6
は一方の光導波路分岐(電界負荷パス)の上層に設けた
平板型の上部電極、7は本発明の非線形光学材料よりな
る非線形光導波路であって2本の分岐すなわち電界負荷
パスと非電界パスとが入力光路と出力光路にそれぞれ両
端にて連結した構造となっている。8は入力光路に入射
する入力光、9は下部電極を表面に積層した基板、10
は基板とアンダークラッド層との間に積層された下部電
極、11は下部電極の上層に被覆されたアンダークラッ
ド層、12は出力光路より系外に出射する出力光を表
す。このマッハチェンダー干渉型光素子にて上部電極と
下部電極に電場印可しつつ入力光路に光を入射すること
により電界負荷パスと非電界パスとの間で光波に位相差
が発生し、出力光に干渉光が混じった位相変調光が得ら
れる。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Optical Waveguide Element) Next, the compound [3] and PMMA were mixed at 10: 100 on a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (Si0 2 ).
A chloroform solution mixed at a molar ratio of was added dropwise to form a thin film by a spin coating method (film thickness: 4 μm). The surface of this thin film was coated with a thin layer of epoxy resin by spin coating. Further, a gold electrode was provided on a required portion above the gold electrode. Heat the substrate to 110 ° C and place 1 between the upper and lower gold electrodes.
An electric field of MV / cm 2 was applied for 2 minutes to orient the compound [3]. The mixture was allowed to cool to 30 ° C and the electric field was cut off. Then, after removing the upper gold electrode, a positive resist was applied and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad. Next, a gold electrode for driving the device was formed on the upper part of the optical waveguide portion by photolithography to form a Mach-Cender interference type optical device including a channel type waveguide. After forming the element, the element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide was 5 μm and the length was 20 mm. The structure of the obtained optical waveguide device is shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view of the Mach-Cender interference type optical device.
Reference numeral 5 denotes an outer clad for partitioning the optical waveguide (made of a resin material or the like whose refractive index is distinctly different from that of the waveguide material), 6
Is a flat plate type upper electrode provided on the upper layer of one of the optical waveguide branches (electric field load path), and 7 is a nonlinear optical waveguide made of the nonlinear optical material of the present invention, and has two branches, that is, an electric field load path and a non-electric field path. And are connected to the input optical path and the output optical path at both ends. 8 is input light incident on the input optical path, 9 is a substrate having a lower electrode laminated on the surface, 10
Is a lower electrode laminated between the substrate and the underclad layer, 11 is an underclad layer coated on the upper layer of the lower electrode, and 12 is output light emitted from the output optical path to the outside of the system. By applying an electric field to the upper electrode and the lower electrode of this Mach-Cendar interferometer type optical element and injecting light into the input optical path, a phase difference occurs in the light wave between the electric field load path and the non-electric field path, and the output light Phase modulated light in which interference light is mixed with is obtained.

【0060】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の素子特性評価 この光導波路素子を用いてHe−Neレーザーの発振波
長(0.63μm )の光を端面結合法により励振させた結
果、約3Vの半波長電圧が得られた。電気光学定数は、
64pm/Vの値であった。また、非常に、優れた光変調特性
を示し、消光比は25dBであった。
Evaluation of Device Characteristics of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Type Optical Waveguide Device) As a result of exciting light having an oscillation wavelength (0.63 μm) of a He—Ne laser by the end face coupling method using this optical waveguide device, about 3 V was obtained. A half-wave voltage of was obtained. The electro-optical constant is
It was a value of 64 pm/V. Moreover, it showed very excellent optical modulation characteristics, and the extinction ratio was 25 dB.

【0061】また、化合物 [4] あるいは化合物 [5]
をPMMA100 モルに対し10モル用い、化合物 [3] を
用いた場合と同様にマッハチェンダー干渉型光素子を作
成し、測定を行なった結果、それぞれ半波長電圧はいず
れも約3Vであり、電気光学定数はそれぞれ60pm/Vと58
pm/Vであった。また、これらの素子は、非常に優れた光
変調特性を示し、消光比はいずれも22dBであった。
The compound [4] or the compound [5]
Was used in an amount of 10 mol per 100 mol of PMMA, and a Mach-Cendar interferometer type optical device was prepared and measured in the same manner as in the case of using the compound [3]. Optical constants are 60 pm / V and 58 respectively
It was pm / V. Moreover, these devices showed very excellent optical modulation characteristics, and the extinction ratio was 22 dB in all cases.

【0062】比較例1 非線形光学層の製膜及びその非線形光学特性測定〔非線
形光導波路素子(スラブ型導波路素子)の作製及び素子
性能評価〕 非線形光学材料の比較例としてAldrich Chmical Compan
y Inc.社製のディスパースレッド1 (DR-1) を用い、
実施例1と同様にDR-1/PMMAクロロホルムの溶液
を作成し、ガラス基板上にスピンコート法により薄膜を
作成した。この際のPMMAとDR-1のモル比、及び触
針式膜厚計(Sloan 社製デクタック3030)で測定し
た得られた薄膜の膜厚を表3に示す。
Comparative Example 1 Film Formation of Nonlinear Optical Layer and Measurement of Its Nonlinear Optical Properties [Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Slab Waveguide Element) and Evaluation of Element Performance] As a comparative example of a nonlinear optical material, Aldrich Chmical Compan
Using Disperse Red 1 (DR-1) manufactured by y Inc.
A DR-1 / PMMA chloroform solution was prepared in the same manner as in Example 1, and a thin film was formed on a glass substrate by spin coating. Table 3 shows the molar ratio of PMMA to DR-1 and the thickness of the obtained thin film measured by a stylus type film thickness meter (Dectac 3030 manufactured by Sloan).

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】これらの試料を図1に示すコロナ放電装置
に設置し、基板を110 ℃に加熱し、10kV/cm の電圧を2
分間印加した。その後、30℃まで放冷し、電圧印加を切
断し、試料を取り出した。次にこの試料の非線形光学特
性を回転メーカーフリンジ法を用いて測定した。Qスイ
ッチNd:YAGレーザーの偏光ビーム(波長:1.064
μm )はサンプルに集光された。得られた二次の高調波
は、分光され、光電子増倍管により検出された。ボック
スカー積分器から得られた平均出力は、サンプルへの入
射ビームの入射角の関数としてコンピューターにより計
算された。Yカット石英板(d11=0.33pm/V)を参照サ
ンプルとして用いた。その結果、膜の形成が可能であっ
た試料1と2の二次の非線形光学定数d33の値と、スラ
ブ型光導波路で、波長1.064μm での伝搬損失値を表4
に示す。
These samples were placed in the corona discharge device shown in FIG. 1, the substrate was heated to 110 ° C., and a voltage of 10 kV / cm 2 was applied.
It was applied for a minute. After that, the sample was taken out by cooling to 30 ° C., cutting off the voltage application. Next, the nonlinear optical characteristics of this sample were measured using the rotating maker fringe method. Polarized beam of Q-switched Nd: YAG laser (wavelength: 1.064
μm) was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube. The average power obtained from the boxcar integrator was calculated by the computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample. A Y-cut quartz plate (d 11 = 0.33 pm / V) was used as a reference sample. As a result, the values of the second-order nonlinear optical constants d 33 of Samples 1 and 2 in which the film could be formed and the propagation loss value at the wavelength of 1.064 μm in the slab type optical waveguide are shown in Table 4.
Shown in.

【0065】[0065]

【表4】 [Table 4]

【0066】実施例1と比べた場合、非線形光学定数は
小さいものであり、さらに伝搬損失は大きくなってい
る。その後、この試料2と同条件で作成した試料を50
℃、及び80℃に放置し、任意時間毎に非線形光学特性を
上記回転メーカーフリンジ法にて測定した。その結果を
0時間の非線形光学定数を1として図2および図3に示
す。50℃の場合、非線形光学定数(d33)は1万時間後
に0時間の20%になり、また80℃の場合では50時間後に
非線形光学特性は測定不可能になった。いずれも実施例
1の場合とくらべて、減少の度合いが大きくなってい
る。
Compared with the first embodiment, the nonlinear optical constant is small and the propagation loss is large. After that, 50 samples prepared under the same conditions as this sample 2
The sample was left at 80 ° C. and 80 ° C., and the non-linear optical characteristics were measured by the rotation maker fringe method every arbitrary time. The results are shown in FIGS. 2 and 3 with the nonlinear optical constant at 0 hours being 1. In the case of 50 ° C., the nonlinear optical constant (d 33 ) became 20% of 0 hours after 10,000 hours, and in the case of 80 ° C., the nonlinear optical characteristic became unmeasurable after 50 hours. In both cases, the degree of decrease is greater than in the case of Example 1.

【0067】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の作製 次に、金電極及びアンダークラッド層(SiO2)を設けた
シリコン基板上に、DR-1とPMMAを10:100 のモル
比で混合したもののクロロホルム溶液をスピンコートし
薄膜化した(膜厚:4μm )。次に、ポリマーフィルム
の表面にエポキシ樹脂をスピンコート法により製膜し
た。さらに、その上部の必要な部分に金電極を設けた。
基板を110 ℃に加熱し上部と下部の金電極の間に1MV/c
m の電界を2分間印加し、DR-1の配向処理を行った。
30℃まで放冷し、電界を遮断した。次いで、上部金電極
を取り除いた後に、ポジ形レジストを塗布し、必要な導
波路パターンのマスクを用いてフォトリソグラフィーを
行なった。その後レジストをマスクとしてO2 を用いた
RIEを行ない、光導波路部を残してポリマー部分をエ
ッチングした。その後レジストを剥離液を用いて取り除
いた。エポキシ樹脂を全体に塗布しアウタークラッドと
した。次に素子駆動用の金電極を光導波路部上部にフォ
トリソグラフィーを用い形成し、チャネル型導波路から
なるマッハチェンダー干渉型光素子が形成された。この
素子を切り離し光導波路端面を光学研磨した。導波路の
幅は5μm で長さは、20mmであった。得られた光導波路
素子は、図4に示した構造体である。
Fabrication of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Waveguide Element) Next, DR-1 and PMMA were prepared in a molar ratio of 10: 100 on a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (SiO 2 ). A chloroform solution of the mixture was spin-coated to form a thin film (film thickness: 4 μm). Next, an epoxy resin was formed on the surface of the polymer film by spin coating. Further, a gold electrode was provided on a required portion above the gold electrode.
The substrate is heated to 110 ℃ and 1MV / c between the upper and lower gold electrodes.
An electric field of m 2 was applied for 2 minutes to perform DR-1 alignment treatment.
It was allowed to cool to 30 ° C and the electric field was cut off. Then, after removing the upper gold electrode, a positive resist was applied and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad. Next, a gold electrode for driving the device was formed on the upper part of the optical waveguide portion by photolithography to form a Mach-Cender interference type optical device including a channel type waveguide. This element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide was 5 μm and the length was 20 mm. The obtained optical waveguide device is the structure shown in FIG.

【0068】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の素子特性評価 HeーNeレーザーの発振波長(0.63μm )の光を端面
結合法により励振させた結果、約3Vの半波長電圧が得
られた。電気光学定数は、42pm/Vの値であった。また、
光変調特性を示し、消光比は5dBであった。それぞれの
値とも実施例1と比べて劣るものであった。
Evaluation of Device Characteristics of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Waveguide Device) As a result of exciting the light of the oscillation wavelength (0.63 μm) of the He—Ne laser by the end face coupling method, a half-wave voltage of about 3 V was obtained. It was The electro-optic constant was 42 pm / V. Also,
It exhibited light modulation characteristics and the extinction ratio was 5 dB. Each value was inferior to that of Example 1.

【0069】実施例2 化合物 [6] 、化合物 [7] 、化合物 [8] を合成し
た。化合物 [6] の合成は以下のように行なった。ま
た、化合物 [7] 、化合物 [8] の合成はこれに準じ
た。これら一般式 [1] 化合物を高分子物質に溶解した
一般式 [1] 物質からなる非線形光学層(薄膜)を製膜
し、その非線形光学特性を測定するとともに、それを非
線形光学材料として使用した非線形光導波路素子を作製
し、その素子性能を評価した。
Example 2 Compound [6], compound [7] and compound [8] were synthesized. The compound [6] was synthesized as follows. Moreover, the synthesis of the compound [7] and the compound [8] was in accordance with this. A nonlinear optical layer (thin film) made of a compound of the general formula [1] obtained by dissolving the compound of the general formula [1] in a polymer substance was formed, its nonlinear optical characteristics were measured, and it was used as a nonlinear optical material. A nonlinear optical waveguide device was produced and the device performance was evaluated.

【0070】化合物 [6] の合成 アセトン/エタノール/水混合溶媒中の4-(4- パーフル
オロブチルスルホニルフェニルアゾ)-2,6-ジエチルア
ニリンに塩酸を加えた。この溶液を0〜5℃に冷却した
後、亜硝酸ナトリウム水溶液を加え、6時間そのままの
温度で攪拌した。その後、N-エチル-N- ハイドロキシア
ニリンのアセトン溶液を加えた。この混合物を室温で一
晩攪拌した。反応後、この反応混合物をジクロロメタン
で抽出し、生成物をシリカゲルカラムで精製し、15%の
収率で目的とする化合物相当物が得られた。この化合物
について同定を行なったところ、MS(70eV)m/z (re
l intensity )711 (M+ 、56)、696 (64)、412
(85)、179 (56)、133 (100 )、76(97)の結果が
得られ、所望の化合物 [6] が合成されていることが確
認できた。この化合物 [6] はエタノール中でλmax
426 nm、ヘキサン中でλmax は413 nmであった。
Synthesis of Compound [6] Hydrochloric acid was added to 4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) -2,6-diethylaniline in an acetone / ethanol / water mixed solvent. This solution was cooled to 0 to 5 ° C, an aqueous sodium nitrite solution was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 6 hours. Then, an acetone solution of N-ethyl-N-hydroxyaniline was added. The mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction, this reaction mixture was extracted with dichloromethane, and the product was purified by a silica gel column to obtain the target compound equivalent in a yield of 15%. When this compound was identified, MS (70 eV) m / z (re
l intensity) 711 (M +, 56), 696 (64), 412
The results of (85), 179 (56), 133 (100) and 76 (97) were obtained, and it was confirmed that the desired compound [6] was synthesized. This compound [6] has λ max in ethanol
426 nm, λ max in hexane was 413 nm.

【0071】非線形光学層の製膜及び非線形光学特性測
定〔非線形光導波路素子(スラブ型導波路素子)の作製
及び素子性能評価〕 本化合物の製膜はポリカーボネート(PC)と化合物
[6] のクロロホルム溶液をガラス基板上に滴下し、ス
ピンコート法により薄膜化して行なった。この際PCと
化合物 [6] のモル比、および、触針式膜厚計(Sloan
社製デクタック3030)で測定した得られた薄膜の膜
厚を表5に示す。
Film Formation of Non-Linear Optical Layer and Measurement of Non-Linear Optical Properties [Preparation of Non-Linear Optical Waveguide Element (Slab Waveguide Element) and Evaluation of Element Performance] Film formation of the present compound is a compound of polycarbonate (PC) and compound.
The chloroform solution of [6] was dropped on a glass substrate and a thin film was formed by spin coating. At this time, the molar ratio of PC to the compound [6] and the stylus type film thickness meter (Sloan
Table 5 shows the film thickness of the obtained thin film measured by Dectac 3030 manufactured by the same company.

【0072】[0072]

【表5】 [Table 5]

【0073】このようにして得られた試料を図1に示す
ようなコロナ放電装置を用い、膜を150 ℃に加熱し、放
電電圧以下の臨界電圧、すなわち10kV/cm の電界を2分
間印加した。その後、加熱を止め放冷し、30℃になるま
で電界の印加を続けた。電界を切断後、試料を取り出し
回転メーカーフリンジ法を用い非線形光学定数(d33
を測定した。QスイッチNd:YAGレーザーの偏光ビ
ーム(波長:1.064 μm )はサンプルに集光された。得
られた二次の高調波は、分光され、光電子増倍管により
検出された。
The sample thus obtained was heated to 150 ° C. using a corona discharge device as shown in FIG. 1, and a critical voltage below the discharge voltage, that is, an electric field of 10 kV / cm 2 was applied for 2 minutes. . After that, the heating was stopped and allowed to cool, and the application of the electric field was continued until the temperature reached 30 ° C. After cutting the electric field, the sample is taken out and the non-linear optical constant (d 33 ) is obtained by using the rotating maker fringe method.
Was measured. A polarized beam of Q-switched Nd: YAG laser (wavelength: 1.064 μm) was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube.

【0074】[0074]

【表6】 [Table 6]

【0075】ボックスカー積分器から得られた平均出力
は、サンプルへの入射ビームの入射角の関数としてコン
ピューターにより計算された。Yカット石英板(d11
0.33pm/V)を参照サンプルとして用いた。その結果、試
料1から4の二次の非線形光学定数d33の値と、スラブ
型光導波路で、波長1.064 μm での伝搬損失値を表6に
示す。その後、この中の試料2を80℃に放置し任意時間
毎に非線形光学特性を上記回転メーカーフリンジ法にて
測定した。その結果を0時間の非線形光学定数を1とし
て図5に示す。図5は、上記試料の80℃における非線形
光学定数d33の経時変化を示すグラフ図である。同図5
において、試料は下記のとおりの記号を用いて表記し
た。 ■; 実施例2試料2(化合物 [6])、 ●; 比較
例2試料2(DR-1) 80℃の放置の場合、1万時間後で非線形光学定数
(d33)は0時間のおよそ70%を示す。
The average power obtained from the boxcar integrator was calculated by the computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample. Y-cut quartz plate (d 11 =
0.33 pm / V) was used as a reference sample. As a result, Table 6 shows the values of the second-order nonlinear optical constants d 33 of Samples 1 to 4 and the propagation loss value at the wavelength of 1.064 μm in the slab type optical waveguide. Then, the sample 2 therein was left at 80 ° C., and the non-linear optical characteristics were measured at every arbitrary time by the rotation maker fringe method. The result is shown in FIG. 5 assuming that the nonlinear optical constant at 0 hours is 1. FIG. 5 is a graph showing the change over time of the nonlinear optical constant d 33 of the above sample at 80 ° C. FIG. 5
In the above, the samples are represented by using the following symbols. ■; Example 2 sample 2 (compound [6]), ●; Comparative example 2 sample 2 (DR-1) When left at 80 ° C., the nonlinear optical constant (d 33 ) after 10,000 hours was approximately 0 hour. Indicates 70%.

【0076】また、化合物 [7] 、化合物 [8] とPC
の10:100 のモル比で混合したものから、化合物 [6]
を用いた場合と同様に非線形光学定数d33を測定したと
ころ、それぞれ67pm/V、64pm/Vであり、同じく伝搬損失
はそれぞれ4.0 dB/cm と3.9dB/cm であった。
Further, the compound [7], the compound [8] and PC
From a mixture of 10: 100 molar ratio of the compound [6]
When the nonlinear optical constant d 33 was measured in the same manner as in the case of using, the values were 67 pm / V and 64 pm / V, respectively, and the propagation losses were 4.0 dB / cm and 3.9 dB / cm, respectively.

【0077】比較例2 非線形光学層の製膜及び非線形光学特性測定〔非線形光
導波路素子(スラブ型導波路素子)の作製及び素子性能
評価〕 比較例としてAldrich Chmical Company Inc.社製のディ
スパースレッド1 (DR-1) を用い、実施例2と同様に
PC:DR-1クロロホルムの溶液を作成し、ガラス基板
上にスピンコート法により、薄膜を作成した。この時P
CとDR-1のモル比、および、触針式膜厚計(Sloan 社
製デクタック3030)で測定した得られた薄膜の膜厚
を表7に示す。
Comparative Example 2 Film Formation of Nonlinear Optical Layer and Measurement of Nonlinear Optical Properties [Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Device (Slab Waveguide Device) and Evaluation of Device Performance] As a comparative example, Disperse Red 1 manufactured by Aldrich Chmical Company Inc. Using (DR-1), a solution of PC: DR-1 chloroform was prepared in the same manner as in Example 2, and a thin film was formed on the glass substrate by spin coating. At this time P
Table 7 shows the molar ratio of C to DR-1 and the thickness of the obtained thin film measured by a stylus type film thickness meter (Dectac 3030 manufactured by Sloan).

【0078】[0078]

【表7】 [Table 7]

【0079】これらの試料を図1に示すコロナ放電装置
に設置し、基板を150 ℃に加熱し、10kV/cm の電圧を2
分間印加した。その後、30℃まで放冷し、電圧印加を切
断し、試料を取り出した。次に、この試料の非線形光学
特性を回転メーカーフリンジ法を用いて測定した。Qス
イッチNd:YAGレーザーの偏光ビーム(波長:1.06
4 μm )はサンプルに集光された。得られた二次の高調
波は、分光され、光電子増倍管により検出された。ボッ
クスカー積分器から得られた平均出力は、サンプルへの
入射ビームの入射角の関数としてコンピューターにより
計算された。Yカット石英板(d11=0.33pm/V)を参照
サンプルとして用いた。その結果、試料1と2の二次の
非線形光学定数d33の値と、スラブ型光導波路で、波長
1.064 μm での伝搬損失値を表8に示す。
These samples were placed in the corona discharge device shown in FIG. 1, the substrate was heated to 150 ° C., and a voltage of 10 kV / cm 2 was applied.
It was applied for a minute. After that, the sample was taken out by cooling to 30 ° C., cutting off the voltage application. Next, the non-linear optical characteristics of this sample were measured using the rotational maker fringe method. Polarized beam of Q-switched Nd: YAG laser (wavelength: 1.06
4 μm) was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube. The average power obtained from the boxcar integrator was calculated by the computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample. A Y-cut quartz plate (d 11 = 0.33 pm / V) was used as a reference sample. As a result, the value of the second-order nonlinear optical constant d 33 of Samples 1 and 2 and the wavelength of the slab type optical waveguide
Table 8 shows the propagation loss values at 1.064 μm.

【0080】[0080]

【表8】 [Table 8]

【0081】この際、実施例2と比べて、非線形光学定
数は小さなものになっている。その後、このなかの試料
2を80℃に放置し任意時間毎に非線形光学特性を上記回
転メーカーフリンジ法にて測定した。その結果を0時間
の非線形光学定数を1として図5に示す。80℃の放置の
場合、1万時間後に非線形光学特性は5%程度となり、
ほとんど観察できなくなった。
At this time, the nonlinear optical constant is smaller than that in the second embodiment. Thereafter, Sample 2 among them was left at 80 ° C., and the non-linear optical characteristic was measured by the rotation maker fringe method every arbitrary time. The result is shown in FIG. 5 assuming that the nonlinear optical constant at 0 hours is 1. When left at 80 ° C, the nonlinear optical characteristic becomes about 5% after 10,000 hours.
Almost no longer observable.

【0082】実施例3 一般式 [9] にて表されるメタクリル系高分子鎖に官能
側鎖R13として側鎖 [10] 、側鎖 [11] 、側鎖 [12] を
それぞれ有する3種の高分子化合物(それぞれ、側鎖
[10] を有する一般式 [9] 高分子化合物、側鎖 [11]
を有する一般式 [9] 高分子化合物、側鎖 [12] を有す
る一般式 [9] 高分子化合物と称する。以下同様)を合
成した。側鎖 [10] を有する一般式 [9] 高分子化合物
の合成は以下のように行なった。側鎖 [11] を有する一
般式 [9] 高分子化合物、及び側鎖[12] を有する一般
式 [9] 高分子化合物の合成はこれに準じて行った。こ
れら一般式 [1] 結合/配位高分子を非線形光学材料と
して用いた非線形光導波路素子を作製し、その素子性能
を評価した。
Example 3 Three kinds each having a side chain [10], a side chain [11] and a side chain [12] as a functional side chain R 13 in a methacrylic polymer chain represented by the general formula [9] Polymer compounds (each side chain
Polymer having general formula [9], [10], side chain [11]
The polymer compound having the general formula [9] and having a side chain [12] is referred to as the polymer compound having the general formula [9]. The same applies hereinafter) was synthesized. The polymer compound of the general formula [9] having a side chain [10] was synthesized as follows. The general formula [9] polymer compound having a side chain [11] and the general formula [9] polymer compound having a side chain [12] were synthesized according to this. Nonlinear optical waveguide devices using these general formula [1] binding / coordinating polymers as nonlinear optical materials were fabricated and the device performance was evaluated.

【0083】側鎖 [10] を有する一般式 [9] 高分子化
合物の合成 まず、メタクリ酸クロライド及び(N-エチル)アニリノ
-2- エタノールを、乾燥したテトラヒドロフラン中、ト
リエチルアミン存在下で、室温で24時間反応させた。
反応後、反応混合物を水と混合し、反応生成物をジエチ
ルエーテルで抽出、さらにシリカゲルカラムで精製し、
化合物 [29] を得た。次にこの化合物 [29] をメチルメ
タクリレートとj:k=10:100の比率で混合して、これ
らの0.1mol %に相当するアゾビスイソブチルニトリル
を混合し、溶存酸素を凍結ー脱気ー溶解を繰り返すこと
により取り除き、アンプル中に封入して、65℃で24時間
重合反応させた。反応後、重合体を、クロロホルムに溶
解させ、メタノールで再沈殿することにより精製し、化
合物 [30] を得た。4-(4- パーフルオロブチルスルホニ
ルフェニルアゾ)-1-アニリンを酢酸に加熱溶解し、更に
10℃以下に冷却した。次に、亜硝酸ナトリウムを硫酸に
発熱しないよう除々に加え溶解した。これを前記4-(4-
パーフルオロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1-アニリ
ンの酢酸溶液に液温が10℃を越えないように注意しな
がら滴下した。次いで、反応液を10℃以下に冷却し、ヘ
キサフロオロりん酸カリウムを少量の水で溶かして加え
15分程度撹拌した。析出する沈殿をガラスフィルターで
採取し、少量の酢酸で洗浄し、化合物 [31] が得られ
た。さらにこれらの化合物 [30] と化合物 [31] に、酢
酸ナトリウムを添加し、室温下で24時間反応させた。こ
の反応混合物をメタノール中に加え、再沈殿法により目
的とする高分子化合物相当物が得られた。実施例1と同
様にこの化合物を同定したところ、確かに側鎖 [10] を
有する所望の高分子化合物( [9]:[10]) が得られてい
ることが確認された。この合成過程を化学式にて表すと
下記の反応式〔2〕〜〔5〕に示すとおりである。
Synthesis of general formula [9] polymer compound having side chain [10] First, methacrylic acid chloride and (N-ethyl) anilino
-2-Ethanol was reacted in dry tetrahydrofuran in the presence of triethylamine at room temperature for 24 hours.
After the reaction, the reaction mixture is mixed with water, the reaction product is extracted with diethyl ether, further purified by a silica gel column,
Compound [29] was obtained. Next, this compound [29] is mixed with methyl methacrylate in a ratio of j: k = 10: 100, and azobisisobutylnitrile corresponding to 0.1 mol% of these is mixed, and dissolved oxygen is frozen-deaerated-dissolved. Was removed by repeating the above procedure, and the mixture was sealed in an ampoule and polymerized at 65 ° C. for 24 hours. After the reaction, the polymer was dissolved in chloroform and purified by reprecipitation with methanol to obtain a compound [30]. 4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-aniline is dissolved in acetic acid by heating,
It was cooled below 10 ° C. Next, sodium nitrite was gradually added to sulfuric acid so as not to generate heat and dissolved. This is 4- (4-
It was added dropwise to an acetic acid solution of perfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-aniline, taking care that the liquid temperature did not exceed 10 ° C. Then, cool the reaction mixture to below 10 ℃, dissolve potassium hexafluorophosphate in a small amount of water and add.
Stir for about 15 minutes. The deposited precipitate was collected with a glass filter and washed with a small amount of acetic acid to obtain a compound [31]. Further, sodium acetate was added to these compound [30] and compound [31], and they were reacted at room temperature for 24 hours. The reaction mixture was added to methanol, and the target polymer compound equivalent product was obtained by the reprecipitation method. When this compound was identified in the same manner as in Example 1, it was confirmed that the desired polymer compound ([9]: [10]) having a side chain [10] was certainly obtained. This synthetic process is represented by chemical formulas as shown in the following reaction formulas [2] to [5].

【0084】[0084]

【化12】 [Chemical 12]

【0085】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の作製 金電極及びアンダークラッド層(SiO2)を設けたシリコ
ン基板上に、この化合物(j:k=10 :100 )のクロロ
ホルム溶液をスピンコートし薄膜化した(膜厚:4μm
)。次に、ポリマーフィルムの表面にエポキシ樹脂を
スピンコート法により製膜した。さらに、その上部に必
要な部分に、金電極を設けた。基板を140℃に加熱し上
部と下部の金電極の間に1MV/cm の電界を2分間印加
し、本高分子化合物の配向処理を行った。30℃まで放冷
し、電界を遮断した。上部金電極を取り除いた後に、ポ
ジ形レジストを塗布し、必要な導波路パターンのマスク
を用いてフォトリソグラフィーを行なった。その後レジ
ストをマスクとしてO2 を用いたRIEを行ない、光導
波路部を残してポリマー部分をエッチングした。その後
レジストを剥離液を用い取り除いた。エポキシ樹脂を全
体に塗布しアウタークラッドとした。次に素子駆動用の
金電極を光導波路部上部にフォトリソグラフィーを用い
形成し、チャネル型導波路からなるマッハチェンダー干
渉型光素子が形成された。この素子を切り離し光導波路
端面を光学研磨した。導波路の幅は5μmで長さは、20m
mであった。かくして得られた光導波路素子は、図4に
示した構造体である。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Waveguide Element) A chloroform solution of this compound (j: k = 10: 100) was spun on a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (SiO 2 ). Coated and thinned (film thickness: 4 μm
). Next, an epoxy resin was formed on the surface of the polymer film by spin coating. Further, a gold electrode was provided on a necessary portion above the gold electrode. The substrate was heated to 140 ° C. and an electric field of 1 MV / cm 2 was applied between the upper and lower gold electrodes for 2 minutes to orient the polymer compound. It was allowed to cool to 30 ° C and the electric field was cut off. After removing the upper gold electrode, a positive resist was applied and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad. Next, a gold electrode for driving the device was formed on the upper part of the optical waveguide portion by photolithography to form a Mach-Cender interference type optical device including a channel type waveguide. This element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide is 5 μm and the length is 20 m
It was m. The optical waveguide device thus obtained is the structure shown in FIG.

【0086】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の素子性能評価 本素子を用いてHe−Neレーザーの発振波長(0.63μ
m )の光を端面結合法により励振させた結果、約3.5 V
の半波長電圧が得られた。電気光学定数は、61pm/Vの値
であった。また、非常に、優れた光変調特性を示し、消
去比は24dBであった。同様にj:k=10 :100 の側鎖
[11] を有する高分子化合物、及び側鎖 [12] を有する
高分子化合物を合成し、マッハチェンダー干渉型光素子
を作製した。He−Neレーザーの発振波長(0.63μm
)の光を端面結合法により励振させた結果、電気光学
定数は、それぞれ57pm/V、54pm/Vの値であった。消去比
はいずれも24dBと優れたものであった。
Element Performance Evaluation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Waveguide Element) Using this element, the oscillation wavelength of He--Ne laser (0.63 μm
As a result of exciting the light of m) by the end face coupling method, about 3.5 V
A half-wave voltage of was obtained. The electro-optical constant was 61 pm / V. In addition, it showed very good optical modulation characteristics and the erasure ratio was 24 dB. Similarly, the side chain of j: k = 10: 100
A polymer compound having [11] and a polymer compound having a side chain [12] were synthesized to fabricate a Mach-Cender interference type optical device. Oscillation wavelength of He-Ne laser (0.63 μm
The light was excited by the end-face coupling method, and the electro-optic constants were 57 pm / V and 54 pm / V, respectively. The erasing ratios were all excellent at 24 dB.

【0087】比較例3 下記一般式 [32] にて表されるメタクリル系高分子鎖に
官能側鎖R17として側鎖 [33] を有する高分子化合物を
合成した。これら一般式 [1] 結合/配位高分子を非線
形光学材料を用い非線形光導波路素子を作製し、その素
子性能を評価した。
Comparative Example 3 A polymer compound having a side chain [33] as a functional side chain R 17 on a methacrylic polymer chain represented by the following general formula [32] was synthesized. Nonlinear optical waveguide devices were manufactured using these general formula [1] binding / coordination polymers by using nonlinear optical materials, and the device performance was evaluated.

【0088】[0088]

【化13】 [Chemical 13]

【0089】側鎖 [33] を有する一般式 [32] 高分子化
合物の合成 まず、実施例3と同様に、化合物 [30] を得た。次に、
4-(4- ニトロフェニルアゾ)-1-アニリンを酢酸に加熱溶
解し、更に10℃以下に冷却した。次に、亜硝酸ナトリウ
ムを硫酸に発熱しないよう除々に加え溶解した。これを
前記4-(4- ニトロフェニルアゾ)-1-アニリンの酢酸溶液
に、液温が10℃を越えないように注意しながら滴下し
た。つぎは、反応液を10℃以下に冷却し、ヘキサフロオ
ロりん酸カリウムを少量の水で溶かして加え15分程度撹
拌した。析出する沈殿をガラスフィルターで採取し、少
量の酢酸で洗浄して、化合物 [34] を得た。さらに化合
物[30]と化合物[34]に酢酸ナトリウムを添加し、室温下
で24時間反応させた。反応後、反応混合物をメタノール
中に加え、再沈殿法により目的とする高分子化合物相当
物を得た。この化合物を実施例1と同様に同定した結
果、確かに側鎖 [33] を有する一般式 [32] 高分子化合
物が得られていることが判明した。
Synthesis of General Formula [32] Polymer Compound Having Side Chain [33] First, a compound [30] was obtained in the same manner as in Example 3. next,
4- (4-Nitrophenylazo) -1-aniline was dissolved in acetic acid by heating and further cooled to 10 ° C or lower. Next, sodium nitrite was gradually added to sulfuric acid so as not to generate heat and dissolved. This was added dropwise to the acetic acid solution of 4- (4-nitrophenylazo) -1-aniline while being careful not to let the liquid temperature exceed 10 ° C. Next, the reaction liquid was cooled to 10 ° C. or lower, potassium hexafluorophosphate was dissolved in a small amount of water and added, and the mixture was stirred for about 15 minutes. The deposited precipitate was collected with a glass filter and washed with a small amount of acetic acid to obtain a compound [34]. Furthermore, sodium acetate was added to the compound [30] and the compound [34], and they were reacted at room temperature for 24 hours. After the reaction, the reaction mixture was added to methanol to obtain a target polymer compound equivalent product by the reprecipitation method. As a result of identifying this compound in the same manner as in Example 1, it was found that a polymer compound of the general formula [32] having a side chain [33] was certainly obtained.

【0090】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の作製 金電極及びアンダークラッド層(SiO2)を設けたシリコ
ン基板上に、上記高分子化合物(j:k=10 :100 )の
クロロホルム溶液をスピンコートし薄膜(膜厚:4μm
)を製膜した。次に、この薄膜の表面にエポキシ樹脂
をスピンコート法により被覆した。そして、その上部の
必要な部分に、金電極を設けた。基板を140 ℃に加熱し
上部と下部の金電極の間に1MV/cm の電界を2分間印加
し、本高分子化合物の配向処理を行い30℃まで放冷し、
電界を遮断した。次に、上部金電極を取り除いた後に、
ポジ形レジストを塗布し、必要な導波路パターンのマス
クを用いてフォトリソグラフィーを行なった。その後レ
ジストをマスクとしてO2 を用いたRIEを行ない、光
導波路部を残してポリマー部分をエッチングした。その
後レジストを剥離液を用い取り除いた。エポキシ樹脂を
全体に塗布しアウタークラッドとした。次に素子駆動用
の金電極を光導波路部上部にフォトリソグラフィーを用
い形成し、チャネル型導波路からなるマッハチェンダー
干渉型光素子が形成された。この素子を切り離し光導波
路端面を光学研磨した。導波路の幅は5μm で長さは、
20mmであった。得られた光導波路素子は、図4に示した
構造体である。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Waveguide Element) On a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (SiO 2 ), a solution of the above polymer (j: k = 10: 100) in chloroform was added. Is spin coated to form a thin film (film thickness: 4 μm
) Was formed into a film. Next, the surface of this thin film was coated with an epoxy resin by spin coating. Then, a gold electrode was provided on a necessary portion above the gold electrode. The substrate was heated to 140 ° C, an electric field of 1MV / cm was applied between the upper and lower gold electrodes for 2 minutes, the polymer compound was oriented, and allowed to cool to 30 ° C.
The electric field was cut off. Next, after removing the upper gold electrode,
A positive resist was applied, and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad. Next, a gold electrode for driving the device was formed on the upper part of the optical waveguide portion by photolithography to form a Mach-Cender interference type optical device including a channel type waveguide. This element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide is 5 μm and the length is
It was 20 mm. The obtained optical waveguide device is the structure shown in FIG.

【0091】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の素子性能評価 HeーNeレーザーの発振波長(0.63μm )の光を端面
結合法により励振させた結果、約3.5 Vの半波長電圧が
得られた。電気光学定数は、40pm/Vの値であり実施例3
の約2/3以下であった。また、光変調特性として、消
去比は16dBであった。これらの値はいずれも実施例3よ
り劣るものであった。
Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Waveguide Device) As a result of exciting the light of the oscillation wavelength (0.63 μm) of the He—Ne laser by the end-face coupling method, a half-wave voltage of about 3.5 V was obtained. Was given. The electro-optic constant is a value of 40 pm / V.
Of about 2/3 or less. As the optical modulation characteristic, the erasing ratio was 16 dB. All of these values were inferior to those of Example 3.

【0092】実施例4 非線形光導波路素子(チャネル型導波路素子)の作製及
び素子性能評価 PMMAに実施例1に記述した化合物 [3] を20mol %
混合したクロロホルム溶液を、アンダークラッド層(Si
O2)を設けたシリコン基板上に滴下し、スピンコート法
により薄膜化(膜厚:4μm )した。次に、ポリマーフ
ィルムの表面にエポキシ樹脂をスピンコート法により薄
膜被覆した。さらに、その上部にポジ形レジストを塗布
し、必要な導波路パターンのマスクを用いてフォトリソ
グラフィーを行なった。その後レジストをマスクとして
2 を用いたRIEを行ない、光導波路部を残してポリ
マー部分をエッチングした。その後レジストを剥離液を
用いて取り除いた。光導波路の両端面を光学研磨し、ア
ルミニウムを真空蒸着して光双安定素子構造を作成し
た。導波路の幅は5μであり、長さは20mmであった。Y
AGレーザーの発振波長(1.064 μm )の光をシングル
モード光ファイバーを用い、端面より入射し、透過光強
度を入射光強度の関数として観察したところ、室温で光
双安定性を示す履歴現象を確認した。
Example 4 Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Waveguide Device) and Evaluation of Device Performance 20 mol% of the compound [3] described in Example 1 was added to PMMA.
Add the mixed chloroform solution to the underclad layer (Si
O 2 ) was dropped on a silicon substrate and made into a thin film by spin coating (film thickness: 4 μm). Next, the surface of the polymer film was thinly coated with an epoxy resin by a spin coating method. Further, a positive resist was applied on the upper portion, and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. Both end surfaces of the optical waveguide were optically polished, and aluminum was vacuum-deposited to form an optical bistable element structure. The width of the waveguide was 5 μ and the length was 20 mm. Y
Light of the oscillation wavelength of the AG laser (1.064 μm) was incident on the end face using a single-mode optical fiber, and the transmitted light intensity was observed as a function of the incident light intensity. As a result, a history phenomenon showing optical bistability at room temperature was confirmed. .

【0093】比較例4 下記化合物 [35] を合成した。この合成は以下のとおり
に行なった。この化合物を用いて非線形光導波路素子を
作製しその素子性能評価を行った。
Comparative Example 4 The following compound [35] was synthesized. This synthesis was performed as follows. A nonlinear optical waveguide device was produced using this compound and the device performance was evaluated.

【0094】[0094]

【化14】 [Chemical 14]

【0095】化合物 [35] の合成 4-(4- ニトロフェニルアゾ)-1-ナフチルアミンのアセト
ン−エタノール−水溶媒に塩酸を加え、この溶液を0か
ら5℃に冷やした後、亜硝酸ナトリウム水溶液を加え、
6時間そのままの温度で攪拌した。その後、N-エチル-N
- ハイドロキシアニリンのアセトン溶液を加えた。この
混合物を室温で一晩攪拌した。反応後、この反応混合物
をジクロロメタンで抽出し、生成物をシリカゲルカラム
で精製し、目的とする化合物相当物を得た。この化合物
について同定を行なったところ、MS(70eV)m/z (re
l intensity )468 (M+ 、38)、437 (100 )、133
(54)の結果を得、確かに化合物 [35] が合成されてい
ることが確認された。また、エタノール中でλmax は55
1 nm、ヘキサン中でλmax は521 nmであった。
Synthesis of Compound [35] Hydrochloric acid was added to an acetone-ethanol-water solvent of 4- (4-nitrophenylazo) -1-naphthylamine, the solution was cooled to 0 to 5 ° C., and then an aqueous sodium nitrite solution was added. And add
The mixture was stirred at the same temperature for 6 hours. Then N-ethyl-N
-An acetone solution of hydroxyaniline was added. The mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction, this reaction mixture was extracted with dichloromethane, and the product was purified with a silica gel column to obtain the target compound equivalent. When this compound was identified, MS (70 eV) m / z (re
l intensity) 468 (M +, 38), 437 (100), 133
From the results of (54), it was confirmed that compound [35] was indeed synthesized. Also, λ max is 55 in ethanol.
1 nm, λ max in hexane was 521 nm.

【0096】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の作製 PMMAにここで得られた化合物 [35] を20mol %混合
したクロロホルム溶液を、アンダークラッド層(SiO2
を設けたシリコン基板上に、スピンコート法により薄膜
化(膜厚:4μm )した。次に、ポリマーフィルムの表
面にエポキシ樹脂をスピンコート法により成膜した。さ
らに、その上部にポジ形レジストを塗布し、必要な導波
路パターンのマスクを用いてフォトリソグラフィーを行
なった。その後レジストをマスクとして02を用いたRI
Eを行ない、光導波路部を残してポリマー部分をエッチ
ングした。その後レジストを剥離液を用い取り除いた。
光導波路の両端面を光学研磨し、アルミニウムを真空蒸
着して光送安定素子構造を作成した。導波路の幅は5μ
m で長さは20mmであった。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Waveguide Element) A chloroform solution prepared by mixing 20 mol% of the compound [35] obtained here into PMMA was used as an underclad layer (SiO 2 ).
A thin film (film thickness: 4 μm) was formed on the silicon substrate provided with the spin coating method. Next, an epoxy resin was formed on the surface of the polymer film by spin coating. Further, a positive resist was applied on the upper portion, and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RI using 0 2 with the resist as a mask
E was performed, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution.
Both end surfaces of the optical waveguide were optically polished, and aluminum was vacuum-deposited to form a light transmission stabilizing element structure. The width of the waveguide is 5μ
It was 20 m in length and 20 mm in length.

【0097】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の素子性能評価 YAGレーザーの発振波長(1.06μm )の光をシングル
モード光ファイバーを用い、端面より入射し、透過光強
度を入射光強度の関数として観察したところ、室温で光
双安定性を示す履歴現象を確認しものの、信号強度は実
施例4に比べておよそ20%であった。
Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Waveguide Device) Light of oscillation wavelength (1.06 μm) of YAG laser is incident from the end face using a single mode optical fiber, and transmitted light intensity is a function of incident light intensity. As a result, although a hysteresis phenomenon showing optical bistability at room temperature was confirmed, the signal intensity was about 20% as compared with Example 4.

【0098】実施例5 一般式 [13] にて表されるメタクリル系高分子鎖に官能
側鎖R14として側鎖 [14] 、側鎖 [15] 、側鎖 [16] を
それぞれ有する3種の高分子化合物を合成した。側鎖
[14] を有する一般式 [13] 高分子化合物の合成は以下
のように行なった。側鎖 [15] を有する一般式 [13] 高
分子化合物、及び側鎖 [16] を有する一般式 [13] 高分
子化合物の合成はこれに準じておこなった。これら一般
式 [1] 結合/配位高分子を非線形光学材料として用い
非線形光導波路素子を作製し、その素子性能を評価し
た。
Example 5 Three kinds each having a side chain [14], a side chain [15] and a side chain [16] as a functional side chain R 14 in a methacrylic polymer chain represented by the general formula [13] Was synthesized. Side chain
The polymer compound of the general formula [13] having [14] was synthesized as follows. The general formula [13] polymer compound having a side chain [15] and the general formula [13] polymer compound having a side chain [16] were synthesized according to this. Nonlinear optical waveguide devices were manufactured using these general formula [1] binding / coordination polymers as nonlinear optical materials, and the device performance was evaluated.

【0099】側鎖 [14] を有する一般式 [13] 高分子化
合物の合成 まず、実施例3と同様に、化合物 [30] を得た。次に化
合物[30]をメチルメタクリレートとj:k=20:80 の比
率で混合して、これらの0.1mol%に相当するアゾビスイ
ソブチルニトリルを混合し、溶存酸素を凍結ー脱気ー溶
解を繰り返すことにより取り除き、アンプル中に封入し
て、65℃で24時間重合反応させた。反応後、重合体を、
クロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿すること
により精製し、化合物[30], を得た。次に、4-(4- パー
フルオロブチルスルホニルフェニルアゾ)-1- ナフチル
アミンを酢酸に加熱溶解し、更に10℃以下に冷却した。
次に、亜硝酸ナトリウムを硫酸に発熱しないよう除々に
加え溶解した。これを前記4-(4- パーフルオロブチルス
ルホニルフェニルアゾ)-1-ナフチルアミンの酢酸溶液
に、液温が10℃を越えないように注意しながら滴下し
た。つぎは、反応液を10℃以下に冷却し、ヘキサフロオ
ロりん酸カリウムを少量の水で溶かして加え15分程度撹
拌した。析出する沈殿をガラスフィルターで採取し、少
量の酢酸で洗浄して化合物[36]を得た。さらにこれらの
化合物[30]と化合物[36]に酢酸ナトリウムを添加し、室
温下で24時間反応させた。この反応混合物をメタノール
中に加え、再沈殿法により目的とする高分子化合物相当
物を得た。
Synthesis of polymer compound of general formula [13] having side chain [14] First, a compound [30] was obtained in the same manner as in Example 3. Next, compound [30] is mixed with methyl methacrylate at a ratio of j: k = 20: 80, and azobisisobutylnitrile corresponding to 0.1 mol% of these is mixed, and dissolved oxygen is frozen-deaerated-dissolved. It was removed by repeating, and it was enclosed in an ampoule and polymerized at 65 ° C. for 24 hours. After the reaction, the polymer
Dissolved in chloroform, and purified by reprecipitation with methanol, compound [30], it was obtained. Next, 4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylamine was dissolved in acetic acid by heating and further cooled to 10 ° C or lower.
Next, sodium nitrite was gradually added to sulfuric acid so as not to generate heat and dissolved. This was added dropwise to the acetic acid solution of 4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylamine while being careful not to let the liquid temperature exceed 10 ° C. Next, the reaction liquid was cooled to 10 ° C. or lower, potassium hexafluorophosphate was dissolved in a small amount of water and added, and the mixture was stirred for about 15 minutes. The deposited precipitate was collected with a glass filter and washed with a small amount of acetic acid to obtain a compound [36]. Further, sodium acetate was added to these compound [30] and compound [36], and they were reacted at room temperature for 24 hours. This reaction mixture was added to methanol, and the target polymer compound equivalent product was obtained by the reprecipitation method.

【0100】[0100]

【化15】 [Chemical 15]

【0101】この化合物について実施例1と同様に同定
を行なった結果、側鎖 [14] を有する一般式 [13] 高分
子化合物が得られていることが確認された。
As a result of identification of this compound in the same manner as in Example 1, it was confirmed that a high molecular compound of the general formula [13] having a side chain [14] was obtained.

【0102】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の作製 この非線形光学材料部を20mol %含有する上記高分子化
合物をクロロホルムに溶解し、厚み1mmの合成石英基板
上にスピンコート法により薄膜化した。膜厚は、3.5 μ
m であった。この試料をフォトリソグラフィーおよびエ
ッチングを行なうことで、それぞれのチャネル幅が4μ
m 、長さが10mm、2本のチャネル間の距離が6μm であ
り、光導波路端面を光学研磨した方向性結合器を作製し
た。
Fabrication of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Waveguide Element) The above polymer compound containing 20 mol% of this nonlinear optical material part was dissolved in chloroform and thinned by spin coating on a synthetic quartz substrate having a thickness of 1 mm. did. The film thickness is 3.5 μ
It was m. By subjecting this sample to photolithography and etching, each channel width was 4μ.
A directional coupler having m 2, a length of 10 mm, a distance between two channels of 6 μm, and an optically-polished end face of an optical waveguide was produced.

【0103】非線形光導波路素子(チャネル型導波路素
子)の素子性能評価 モードロック付きQスイッチNd:YAGレーザーの発
振波長(1.064 μm)のビームを対物レンズを用いてチャ
ネルの片側に端面結合法により入射させた。2つのチャ
ネルの出射光強度を入射光強度に対してモニターしたと
ころ、入射光強度変化によるスイッチング現象が確認さ
れた。
Element Performance Evaluation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Waveguide Element) A beam having an oscillation wavelength (1.064 μm) of a Q-switched Nd: YAG laser with mode lock is coupled to one side of the channel by an end face coupling method using an objective lens. It was made incident. When the emitted light intensity of the two channels was monitored with respect to the incident light intensity, a switching phenomenon due to a change in the incident light intensity was confirmed.

【0104】同様に側鎖[15]、及び[16]をそれぞれ有す
る2種の一般式 [13] 高分子化合物を合成し、方向性結
合器を作製した。この方向性結合器の2つのチャネルの
出射光強度を入射光強度に対してモニターしたところ、
入射光強度変化によるスイッチング現象が確認された。
これらにより、作成した方向性結合器が、光強度依存屈
折率変化(三次の非線形光学効果)によりスイッチング
可能であることが示された。
Similarly, two kinds of polymer compounds of general formula [13] having side chains [15] and [16] respectively were synthesized to prepare a directional coupler. When the output light intensity of the two channels of this directional coupler was monitored against the input light intensity,
The switching phenomenon due to the change of the incident light intensity was confirmed.
From these results, it was shown that the fabricated directional coupler can be switched by the light intensity dependent refractive index change (third-order nonlinear optical effect).

【0105】比較例5 下記一般式[37]にて表されるメタクリル系高分子鎖に官
能側鎖R18として側鎖[38]を有する高分子化合物を合成
した。この化合物を用いて非線形光導波路素子を作製
し、その素子性能評価を行った。
Comparative Example 5 A polymer compound having a side chain [38] as a functional side chain R 18 in a methacrylic polymer chain represented by the following general formula [37] was synthesized. A nonlinear optical waveguide device was produced using this compound, and the device performance was evaluated.

【0106】[0106]

【化16】 [Chemical 16]

【0107】側鎖 [38] を有する一般式[37]高分子化合
物の合成 まず、実施例3と同様に、化合物[30]を得た。次に、4-
(4- ニトロフェニルアゾ)-1-ナフチルアミンを酢酸に加
熱溶解し、更に10℃以下に冷却した。次に、亜硝酸ナト
リウムを硫酸に発熱しないよう除々に加え溶解した。こ
れを前記4-(4-ニトロフェニルアゾ)-1-ナフチルアミン
の酢酸溶液に、液温が10℃を越えないように注意しなが
ら滴下した。つぎは、反応液を10℃以下に冷却し、ヘキ
サフロオロりん酸カリウムを少量の水で溶かして加え15
分程度撹拌した。析出する沈殿をガラスフィルターで採
取し、少量の酢酸で洗浄して化合物[39]を得た。さらに
化合物[30]と化合物[39]に酢酸ナトリウムを添加し、室
温下で24時間反応させた。この反応混合物をメタノール
中に加え、再沈殿法により目的とする高分子化合物相当
物を得た。この化合物について実施例1と同様に同定を
行なったところ、側鎖[38]を有する一般式[37]高分子化
合物が確かに得られていることが明らかとなった。
Synthesis of general formula [37] polymer compound having side chain [38] First, a compound [30] was obtained in the same manner as in Example 3. Then 4-
(4-Nitrophenylazo) -1-naphthylamine was dissolved in acetic acid by heating and further cooled to 10 ° C or lower. Next, sodium nitrite was gradually added to sulfuric acid so as not to generate heat and dissolved. This was added dropwise to the acetic acid solution of 4- (4-nitrophenylazo) -1-naphthylamine while being careful not to let the liquid temperature exceed 10 ° C. Next, cool the reaction solution to 10 ° C or lower, dissolve potassium hexafluorophosphate in a small amount of water and add 15
Stir for about a minute. The deposited precipitate was collected with a glass filter and washed with a small amount of acetic acid to obtain a compound [39]. Further, sodium acetate was added to the compound [30] and the compound [39], and they were reacted at room temperature for 24 hours. This reaction mixture was added to methanol, and the target polymer compound equivalent product was obtained by the reprecipitation method. When this compound was identified in the same manner as in Example 1, it was found that the polymer compound of the general formula [37] having a side chain [38] was certainly obtained.

【0108】この非線形光学材料部を20mol %含有する
側鎖[38]を有する高分子化合物をクロロホルムに溶解
し、厚み1mmの合成石英基板上にスピンコート法により
薄膜化した。膜厚は、3.5 μm であった。この試料をフ
ォトリソグラフィーおよびエッチングを行なうことで、
それぞれのチャネル幅が4μm 、長さが10mm、2本のチ
ャネル間の距離が6μm であり、光導波路端面を光学研
磨した方向性結合器を作製した。
A polymer compound having a side chain [38] containing 20 mol% of this non-linear optical material portion was dissolved in chloroform, and a thin film was formed on a synthetic quartz substrate having a thickness of 1 mm by spin coating. The film thickness was 3.5 μm. By subjecting this sample to photolithography and etching,
Each channel had a width of 4 μm, a length of 10 mm, a distance between two channels of 6 μm, and an optical waveguide end face was optically polished to prepare a directional coupler.

【0109】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の素子性能評価 モードロック付きQスイッチNd:YAGレーザーの発
振波長(1.064 μm )のビームを対物レンズを用いてチ
ャネルの片側に端面結合法により入射させた。2つのチ
ャネルの出射光強度を入射光強度に対してモニターした
ところ、入射光強度変化によるスイッチング現象が確認
された。しかし、出射光強度は実施例5の場合と比べて
およそ1/10であり、弱いものであった。
Element Performance Evaluation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Optical Waveguide Element) A beam having an oscillation wavelength (1.064 μm) of a Q-switched Nd: YAG laser with mode lock is applied to one side of the channel by an end face coupling method using an objective lens. It was made incident. When the emitted light intensity of the two channels was monitored with respect to the incident light intensity, a switching phenomenon due to a change in the incident light intensity was confirmed. However, the intensity of emitted light was about 1/10 of that in the case of Example 5, which was weak.

【0110】実施例6 一般式 [17] にて表されるメタクリル系高分子鎖の官能
側鎖R15としてそれぞれ側鎖[18]、側鎖[19]及び側鎖[2
0]を有する高分子化合物を合成した。側鎖[18]を有する
一般式[17]高分子化合物の合成は以下のように行なっ
た。側鎖[19]を有する一般式[17]高分子化合物及び側鎖
[20]を有する一般式[17]高分子化合物、の合成はこれに
準じておこなった。これら一般式 [1] 結合/配位高分
子を非線形光学材料として用いた非線形光学層を製膜
し、その非線形光学特性を測定した。
Example 6 As functional side chains R 15 of the methacrylic polymer chain represented by the general formula [17], side chains [18], [19] and [2]
[0] was synthesized. The polymer compound of the general formula [17] having a side chain [18] was synthesized as follows. General formula [17] polymer compound having side chain [19] and side chain
The general formula [17] polymer compound having [20] was synthesized according to this. Nonlinear optical layers using these general formula [1] binding / coordination polymers as nonlinear optical materials were formed, and their nonlinear optical characteristics were measured.

【0111】側鎖[18]を有する一般式[17]高分子化合物
の合成 実施例2と同様に化合物 [6] を合成した。次に、メタ
クリル酸クロライドと化合物 [6] をトリメチルアミン
存在下で縮合し化合物[40]を得た。メタクリル酸メチル
と化合物[40]を表9に示したj:kの割合で混合し、ラ
ジカル反応させることで目的とする高分子化合物相当物
5種試料を合成した。
Synthesis of Polymer Compound of General Formula [17] Having Side Chain [18] Compound [6] was synthesized in the same manner as in Example 2. Next, methacrylic acid chloride and compound [6] were condensed in the presence of trimethylamine to obtain compound [40]. Methyl methacrylate and the compound [40] were mixed at a ratio of j: k shown in Table 9 and radically reacted to synthesize a sample of 5 kinds of target polymer compound equivalents.

【0112】[0112]

【化17】 [Chemical 17]

【0113】得られた化合物を実施例1と同様に同定し
たところ、側鎖[18]を有する一般式[17]高分子化合物が
得られていることが明らかとなった。
The obtained compound was identified in the same manner as in Example 1. It was revealed that a polymer compound of the general formula [17] having a side chain [18] was obtained.

【0114】非線形光学層の製膜〔非線形光導波路素子
(スラブ型光導波路素子)の作製〕 製膜はこの高分子化合物のクロロホルム溶液をガラス基
板上に滴下しスピンコート法により薄膜して行なった。
膜厚は触針式膜厚計(sloan 社製デクタック3030)
により測定した。このようにして得られた試料を図1に
示すようなコロナ放電装置を用い、基板を140 ℃に加熱
し、放電電圧以下の臨界電圧すなわち10kV/cm の電界を
2分間印加した。その後、加熱を止め放冷し、30℃にな
るまで電界の印加を続けた。電界を遮断後。試料を取り
出し非線形光学定数(d33)を測定した。
Film Formation of Nonlinear Optical Layer [Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Slab Type Optical Waveguide Element)] The film formation was performed by dropping a chloroform solution of this polymer compound on a glass substrate to form a thin film by spin coating. .
The film thickness is a stylus type film thickness meter (Dectak 3030 manufactured by sloan)
It was measured by. The sample thus obtained was heated to 140 ° C. using a corona discharge device as shown in FIG. 1, and a critical voltage below the discharge voltage, that is, an electric field of 10 kV / cm 2 was applied for 2 minutes. After that, the heating was stopped and allowed to cool, and the application of the electric field was continued until the temperature reached 30 ° C. After breaking the electric field. The sample was taken out and the nonlinear optical constant (d 33 ) was measured.

【0115】非線形光学層の非線形光学特性測定〔非線
形光導波路素子(スラブ型光導波路素子)の素子性能評
価〕 かくして調製された薄膜の非線形光学特性を評価するの
に、回転メーカーフリンジ法を用いた。QスイッチN
d:YAGレーザーの偏光ビーム(波長:1.064μm )
はサンプルに集光された。得られた二次の高調波は、分
光され、光電子増倍管により検出された。ボックスカー
積分器から得られた平均出力は、サンプルへの入射ビー
ムの入射角の関数としてコンピューターにより計算され
た。Yカット石英板(d11=0.33pm/V)を参照サンプル
として用いた。その結果求められた化合物[ 40] とメタ
クリル酸メチルの割合の異なる試料1から5についての
膜厚と二次の非線形光学定数d33の値及びスラブ型光導
波路についての波長1.064 μm での伝搬損失値を表9に
示す。
Measurement of Nonlinear Optical Properties of Nonlinear Optical Layer [Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Slab Optical Waveguide Device)] The rotation maker fringe method was used to evaluate the nonlinear optical properties of the thin film thus prepared. . Q switch N
Polarized beam of d: YAG laser (wavelength: 1.064 μm)
Was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube. The average power obtained from the boxcar integrator was calculated by the computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample. A Y-cut quartz plate (d 11 = 0.33 pm / V) was used as a reference sample. As a result, the film thickness and the second-order nonlinear optical constant d 33 of Samples 1 to 5 having different ratios of the compound [40] and methyl methacrylate and the propagation loss of the slab type optical waveguide at the wavelength of 1.064 μm were obtained. The values are shown in Table 9.

【0116】[0116]

【表9】 [Table 9]

【0117】その後、この中から試料3を80℃に放置し
任意時間毎に非線形光学特性を上記回転メーカーフリン
ジ法にて測定した。その結果を0時間の非線形光学定数
を1として図6に示す。図6は、上記試料の80℃におけ
る非線形光学定数d33の経時変化を示すグラフ図であ
る。同図6において、試料は下記のとおりの記号を用い
て表記した。 ■; 実施例6試料3(側鎖[18]を有する
一般式[17]高分子化合物)、 ●; 比較例6試料3(側
鎖[42]を有する一般式[41]高分子化合物) 80℃で放置の場合、1万時間後でも非線形光学定数(d
33)は0時間の90%を示す。
Then, the sample 3 was left at 80 ° C. and the nonlinear optical characteristics were measured by the above-mentioned rotational maker fringe method every arbitrary time. The result is shown in FIG. 6 assuming that the nonlinear optical constant at 0 hours is 1. FIG. 6 is a graph showing the change over time of the nonlinear optical constant d 33 of the above sample at 80 ° C. In FIG. 6, the samples are represented by using the following symbols. ■; Example 6 sample 3 (polymer of general formula [17] having side chain [18]), ●; Comparative example 6 sample 3 (polymer of general formula [41] having side chain [42]) 80 When left at ℃, the nonlinear optical constant (d
33 ) indicates 90% of 0 hours.

【0118】上記と同様にj:k= 20:100 の側鎖[1
9]、あるいは側鎖[20]をそれぞれ有する2種の一般式[1
7]高分子化合物を合成し、これらを用いて非線形光学定
数(d33)を測定した。その結果、d33はそれぞれ80pm
/Vと77pm/Vであった。また、伝搬損失はそれぞれ4.8 dB
/cm 、5.1 dB/cm であった。
Similar to the above, the side chain of j: k = 20: 100 [1
9] or two general formulas [1] each having a side chain [20]
7] Polymer compounds were synthesized and the nonlinear optical constant (d 33 ) was measured using them. As a result, d 33 is 80pm each
It was / V and 77 pm/V. The propagation loss is 4.8 dB each.
The values were / cm and 5.1 dB / cm.

【0119】比較例6 下記一般式 [41] にて表されるメタクリル系高分子鎖の
官能側鎖R19として側鎖[42]を有する高分子化合物を合
成した。この一般式 [1] 結合/配位高分子を非線形光
学材料として用いた非線形光学層を製膜し、その非線形
光学特性を測定した。
Comparative Example 6 A polymer compound having a side chain [42] as a functional side chain R 19 of a methacrylic polymer chain represented by the following general formula [41] was synthesized. A non-linear optical layer was formed using this general formula [1] binding / coordination polymer as a non-linear optical material, and its non-linear optical characteristics were measured.

【0120】[0120]

【化18】 [Chemical 18]

【0121】側鎖[42]を有する一般式[41]高分子化合物
の合成 まず、アセトン−エタノール−水混合溶媒中の4-(4- ニ
トロフェニルアゾ)-1-ジエチルアニリンに塩酸を加え
た。この溶液を0〜5℃に冷却した後、亜硝酸ナトリウ
ム水溶液を加え、6時間そのままの温度で攪拌した。そ
の後、N-エチルハイドロキシアニリンのアセトン溶液を
加えた。この混合物を室温で一晩攪拌した。反応後、こ
の反応混合物をジクロロメタンで抽出し、生成物をシリ
カゲルカラムで精製し、化合物[43]を得た。メタクリル
酸クロライドと化合物[43]をトリメチルアミン存在下で
縮合し化合物[44]を得た。この化合物[44]とメタクリル
酸メチルを表10に示したj:kの割合で混合し、ラジ
カル反応させることで目的とする高分子化合物相当物3
種を合成した。このものについて実施例1と同様に同定
を行なったところ、得られた化合物は側鎖[42]を有する
一般式[41]高分子化合物であることが明らかとなった。
Synthesis of Polymer Compound of General Formula [41] Having Side Chain [42] First, hydrochloric acid was added to 4- (4-nitrophenylazo) -1-diethylaniline in a mixed solvent of acetone-ethanol-water. . This solution was cooled to 0 to 5 ° C, an aqueous sodium nitrite solution was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 6 hours. Then, an acetone solution of N-ethylhydroxyaniline was added. The mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction, this reaction mixture was extracted with dichloromethane, and the product was purified with a silica gel column to obtain compound [43]. Methacrylic acid chloride and compound [43] were condensed in the presence of trimethylamine to obtain compound [44]. This compound [44] is mixed with methyl methacrylate at the ratio of j: k shown in Table 10 and the radical reaction is carried out to obtain the target polymer compound equivalent 3
Seed was synthesized. Identification of this compound in the same manner as in Example 1 revealed that the obtained compound was a polymer compound of the general formula [41] having a side chain [42].

【0122】非線形光学層の製膜〔非線形光導波路素子
(スラブ型光導波路素子)の作製〕 製膜はこの化合物のクロロホルム溶液をガラス基板上に
滴下し、スピンコート法により薄膜化して行なった。膜
厚は触針式膜厚計(sloan 社製デクタック3030)に
より測定した。このようにして得られた試料を図1に示
すようなコロナ放電装置を用い、基板を140 ℃に加熱
し、10kV/cm の電界を2分間印加した。その後、加熱を
止め放冷し、30℃になるまで電界の印加を続けた。電界
を遮断後試料を取り出し非線形光学定数(d33)を測定
した。
Film Formation of Nonlinear Optical Layer [Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Slab Type Optical Waveguide Element)] The film formation was performed by dropping a chloroform solution of this compound on a glass substrate and forming a thin film by spin coating. The film thickness was measured with a stylus type film thickness meter (Dectac 3030 manufactured by sloan). The sample thus obtained was heated to 140 ° C. using a corona discharge device as shown in FIG. 1, and an electric field of 10 kV / cm 2 was applied for 2 minutes. After that, the heating was stopped and allowed to cool, and the application of the electric field was continued until the temperature reached 30 ° C. After the electric field was cut off, the sample was taken out and the nonlinear optical constant (d 33 ) was measured.

【0123】非線形光学層の非線形光学特性測定〔非線
形光導波路素子(スラブ型光導波路素子)の素子性能評
価〕 この薄膜の非線形光学特性を評価するのに、回転メーカ
ーフリンジ法を用いた。QスイッチNd:YAGレーザ
ーの偏光ビーム(波長:1.064 μm )はサンプルに集光
された。得られた二次の高調波は、分光され、光電子増
倍管により検出された。ボックスカー積分器から得られ
た平均出力は、サンプルへの入射ビームの入射角の関数
としてコンピューターにより計算された。Yカット石英
板(d11=0.33pm/V)を参照サンプルとして用いた。そ
の結果、化合物[44]とメタクリル酸メチルの比の異なる
試料1から3の膜厚と二次の非線形光学定数d33の値
と、スラブ型光光導波路で、波長1.064 μm での伝搬損
失値を表10に示す。
Measurement of Nonlinear Optical Properties of Nonlinear Optical Layer [Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Slab Type Optical Waveguide Device)] The rotation maker fringe method was used to evaluate the nonlinear optical properties of this thin film. A polarized beam of Q-switched Nd: YAG laser (wavelength: 1.064 μm) was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube. The average power obtained from the boxcar integrator was calculated by the computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample. A Y-cut quartz plate (d 11 = 0.33 pm / V) was used as a reference sample. As a result, the film thicknesses of the samples 1 to 3 having different ratios of the compound [44] and methyl methacrylate, the value of the second-order nonlinear optical constant d 33 , and the propagation loss value at the wavelength of 1.064 μm in the slab type optical waveguide. Is shown in Table 10.

【0124】[0124]

【表10】 [Table 10]

【0125】非線形光学材料部がj=20以上のものは溶
解することができなかった。さらに、非線形光学定数
は、同じ割合の非線形光学材料の導入した実施例6の場
合と比べて小さいものである。その後、この中の試料3
を80℃に放置し任意時間毎に非線形光学特性を上記回転
メーカーフリンジ法にて測定した。その結果を0時間の
非線形光学定数を1として図6に示す。それぞれ80℃で
放置の場合、1万時間後では非線形光学定数(d33)は
0時間の80%を示し、実施例6と比べて非線形光学定数
の減少が大きい。
The nonlinear optical material having j = 20 or more could not be dissolved. Further, the non-linear optical constant is smaller than that in the case of Example 6 in which the same proportion of the non-linear optical material is introduced. After that, sample 3 in this
Was left at 80 ° C. and the non-linear optical characteristics were measured by the above-mentioned maker fringe method every arbitrary time. The result is shown in FIG. 6 assuming that the nonlinear optical constant at 0 hours is 1. When each is left at 80 ° C., the nonlinear optical constant (d 33 ) shows 80% of 0 hours after 10,000 hours, which is a large decrease in the nonlinear optical constant as compared with Example 6.

【0126】実施例7 一般式 [21] にて表されるメタクリル系高分子鎖の官能
側鎖R16としてそれぞれ側鎖[22]、側鎖[23]及び側鎖[2
4]を有する高分子化合物を合成した。側鎖[22]を有する
一般式[21]高分子化合物の合成は以下のように行なっ
た。側鎖[23]を有する一般式[21]高分子化合物、及び側
鎖[24]を有する一般式[21]高分子化合物の合成はこれに
準じて行った。これら一般式 [1] 結合/配位高分子を
非線形光学材料としてを用いた非線形光導波路素子を作
製し、その素子性能を評価した。
Example 7 As a functional side chain R 16 of a methacrylic polymer chain represented by the general formula [21], a side chain [22], a side chain [23] and a side chain [2]
4] was synthesized. The polymer compound of the general formula [21] having a side chain [22] was synthesized as follows. The general formula [21] polymer compound having a side chain [23] and the general formula [21] polymer compound having a side chain [24] were synthesized according to this. A non-linear optical waveguide device using these general formula [1] binding / coordination polymers as a non-linear optical material was produced and the device performance was evaluated.

【0127】側鎖[22]を有する一般式[21]高分子化合物 アセトン−エタノール−水混合溶媒中の4-(4- パーフル
オロブチルスルホニルフェニルアゾ)-2,6-ジメチルアニ
リンに塩酸を加えた。この溶液を0〜5℃に冷却した
後、亜硝酸ナトリウム水溶液を加え、6時間そのままの
温度で攪拌した。その後、N-エチルハイドロキシアニリ
ンのアセトン溶液を加えた。この混合物を室温で一晩攪
拌した。反応終了後、この反応混合物をジクロロメタン
で抽出し、生成物をシリカゲルカラムで精製し、化合物
[45]を得た。次に、メタクリル酸クロライドと化合物[4
5]をトリメチルアミン存在下で縮合し化合物[46]を得
た。この化合物[46]とメタクリル酸メチルをj:k=1
0:100の割合で混合し、ラジカル反応させることで目的
とする高分子化合物相当物を合成した。
Polymeric compound of general formula [21] having side chain [22] Hydrochloric acid was added to 4- (4-perfluorobutylsulfonylphenylazo) -2,6-dimethylaniline in a mixed solvent of acetone-ethanol-water. It was This solution was cooled to 0 to 5 ° C, an aqueous sodium nitrite solution was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 6 hours. Then, an acetone solution of N-ethylhydroxyaniline was added. The mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction was completed, this reaction mixture was extracted with dichloromethane, and the product was purified with a silica gel column to give the compound
I got [45]. Next, methacrylic acid chloride and compound [4
5] was condensed in the presence of trimethylamine to obtain compound [46]. This compound [46] and methyl methacrylate were mixed with j: k = 1
The target polymer compound equivalents were synthesized by mixing at a ratio of 0: 100 and performing a radical reaction.

【0128】[0128]

【化19】 [Chemical 19]

【0129】この化合物は実施例1と同様の同定の結
果、確かに側鎖[22]を有する一般式[21]高分子化合物で
あることが明らかとなった。
As a result of the same identification as in Example 1, it was revealed that this compound is indeed a polymer compound of the general formula [21] having a side chain [22].

【0130】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の作製 金電極及びアンダークラッド層(SiO2)を設けたシリコ
ン基板上に、上記高分子化合物(j:k= 10:100 )の
クロロホルム溶液をスピンコートし薄膜化した(膜厚:
4μm )。次に、この薄膜の表面にエポキシ樹脂をスピ
ンコート法により薄層被覆した。さらに、その上部の必
要な部分に、金電極を設けた。基板を140 ℃に加熱し上
部と下部の金電極の間に1MV/cm の電界を2分間印加
し、本高分子化合物の配向処理を行った。これを30℃ま
で放冷し、電界を遮断した。次に、上部金電極を取り除
いた後に、ポジ形レジストを塗布し、必要な導波路パタ
ーンのマスクを用いてフォトリソグラフィーを行なっ
た。その後レジストをマスクとしてO2 を用いたRIE
を行ない、光導波路部を残してポリマー部分をエッチン
グした。次いでレジストを剥離液を用いて取り除いた。
エポキシ樹脂を全体に塗布しアウタークラッドとした。
さらに素子駆動用の金電極を光導波路部上部にフォトリ
ソグラフィーを用いて形成し、チャネル型導波路からな
るマッハチェンダー干渉型光素子が形成された。この素
子を切り離し光導波路端面を光学研磨した。導波路の幅
は5μm で長さは、20mmであった。得られた光導波路素
子は、図4に示した構造体である。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Optical Waveguide Element) A chloroform solution of the polymer compound (j: k = 10: 100) on a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (SiO 2 ). Was spin-coated to form a thin film (film thickness:
4 μm). Next, the surface of this thin film was coated with a thin layer of epoxy resin by a spin coating method. Further, a gold electrode was provided on a required portion above the gold electrode. The substrate was heated to 140 ° C. and an electric field of 1 MV / cm 2 was applied between the upper and lower gold electrodes for 2 minutes to orient the polymer compound. This was allowed to cool to 30 ° C and the electric field was cut off. Next, after removing the upper gold electrode, a positive resist was applied and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE using O 2 with the resist as a mask
Then, the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. Then the resist was removed using a stripping solution.
An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad.
Further, a gold electrode for driving the device was formed on the upper portion of the optical waveguide portion by using photolithography, and a Mach-Cendar interference type optical device including a channel type waveguide was formed. This element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide was 5 μm and the length was 20 mm. The obtained optical waveguide device is the structure shown in FIG.

【0131】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の素子性能評価 He−Neレーザーの発振波長(0.63μm )の光を端面
結合法により励振させた結果、約4Vの半波長電圧が得
られた。電気光学定数は、66pm/Vの値であった。また、
非常に優れた光変調特性を示し、消去比は25dBであっ
た。
Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Type Optical Waveguide Device) As a result of exciting the light of He-Ne laser oscillation wavelength (0.63 μm) by the end-face coupling method, a half-wave voltage of about 4 V was obtained. It was The electro-optic constant was 66 pm / V. Also,
It showed excellent optical modulation characteristics, and the erasure ratio was 25 dB.

【0132】上記と同様に側鎖[23]を有する一般式[21]
高分子化合物及び側鎖[24]を有する一般式[21]高分子化
合物(j:k= 10:100 )を合成し、マッハチェンダー
干渉型光素子を作製した。上記同様He−Neレーザー
の発振波長(0.63μm )の光を端面結合法により励振さ
せた結果、約4Vの半波長電圧が得られた。電気光学定
数は、いずれも62pm/Vの値であった。また、消去比は25
dBと26dBであり非常に優れた光変調特性を示した。
As in the above, a general formula [21] having a side chain [23]
A Mach-Cender interference type optical device was prepared by synthesizing a polymer compound and a polymer compound of the general formula [21] having a side chain [24] (j: k = 10: 100). As in the above case, a He--Ne laser oscillation wavelength (0.63 .mu.m) was excited by the end face coupling method, and as a result, a half-wave voltage of about 4 V was obtained. The electro-optic constants were all 62 pm / V. Also, the erase ratio is 25
The values are dB and 26 dB, which show excellent optical modulation characteristics.

【0133】比較例7 下記一般式 [47] にて表されるメタクリル系高分子鎖の
官能側鎖R20として側鎖[48]を有する高分子化合物を合
成した。この一般式 [1] 結合/配位高分子を非線形光
学材料としてを用いた非線形光導波路素子を作製し、そ
の素子性能を評価した。
Comparative Example 7 A polymer compound having a side chain [48] as a functional side chain R 20 of a methacrylic polymer chain represented by the following general formula [47] was synthesized. A non-linear optical waveguide device using this general formula [1] bond / coordination polymer as a non-linear optical material was produced and the device performance was evaluated.

【0134】[0134]

【化20】 [Chemical 20]

【0135】側鎖[48]を有する一般式[47]高分子化合物
の合成 まず、アセトン−エタノール−水混合溶媒中の4-(4- ニ
トロフェニルアゾ)-2,6-ジメチルアニリンに塩酸を加え
た。この溶液を0〜5℃に冷却した後、亜硝酸ナトリウ
ム水溶液を加え、6時間そのままの温度で攪拌した。そ
の後、N-エチルハイドロキシアニリンのアセトン溶液を
加えた。この混合物を室温で一晩攪拌した。反応終了
後、この反応混合物をジクロロメタンで抽出し、生成物
をシリカゲルカラムで精製し、化合物[49]を得た。次
に、メタクリル酸クロライドと化合物[49]をトリメチル
アミン存在下で縮合し化合物[50]を得た。この化合物[5
0]とメタクリル酸メチルをj:k=10:100の割合で混合
し、ラジカル反応させることで目的とする高分子化合物
相当物を合成した。得られた化合物は、実施例1と同様
な同定から側鎖[48]を有する一般式[47]高分子化合物で
あることが判明した。
Synthesis of Polymer of General Formula [47] Having Side Chain [48] First, hydrochloric acid was added to 4- (4-nitrophenylazo) -2,6-dimethylaniline in an acetone-ethanol-water mixed solvent. added. This solution was cooled to 0 to 5 ° C, an aqueous sodium nitrite solution was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 6 hours. Then, an acetone solution of N-ethylhydroxyaniline was added. The mixture was stirred at room temperature overnight. After completion of the reaction, this reaction mixture was extracted with dichloromethane, and the product was purified by silica gel column to obtain compound [49]. Next, methacrylic acid chloride and compound [49] were condensed in the presence of trimethylamine to obtain compound [50]. This compound [5
[0] and methyl methacrylate were mixed at a ratio of j: k = 10: 100 and a radical reaction was performed to synthesize the target polymer compound equivalent. From the same identification as in Example 1, the obtained compound was found to be a high molecular compound of the general formula [47] having a side chain [48].

【0136】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の作製 金電極及びアンダークラッド層(SiO2)を設けたシリコ
ン基板上に、上記高分子化合物(j:k= 10:100 )の
クロロホルム溶液をスピンコートし薄膜化した(膜厚:
4μm )。次に、この薄膜の表面にエポキシ樹脂をスピ
ンコート法により薄層被覆した。さらに、その上部の必
要な部分に、金電極を設けた。基板を140 ℃に加熱し上
部と下部の金電極の間に1MV/cm の電界を2分間印加
し、本高分子化合物の配向処理を行った。30℃まで放冷
し、電界を遮断した。次に、上部金電極を取り除いた後
に、ポジ形レジストを塗布し、必要な導波路パターンの
マスクを用いてフォトリソグラフィーを行なった。その
後レジストをマスクとしてO2 を用いたRIEを行な
い、光導波路部を残してポリマー部分をエッチングし
た。その後レジストを剥離液を用いて取り除いた。エポ
キシ樹脂を全体に塗布しアウタークラッドとした。次に
素子駆動用の金電極を光導波路部上部にフォトリソグラ
フィーを用い形成し、チャネル型導波路からなるマッハ
チェンダー干渉型光素子が形成された。この素子を切り
離し光導波路端面を光学研磨した。導波路の幅は5μm
で、長さは20mmであった。得られた光導波路素子は図4
に示した構造体である。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Optical Waveguide Element) On a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (SiO 2 ), a chloroform solution of the polymer compound (j: k = 10: 100). Was spin-coated to form a thin film (film thickness:
4 μm). Next, the surface of this thin film was coated with a thin layer of epoxy resin by a spin coating method. Further, a gold electrode was provided on a required portion above the gold electrode. The substrate was heated to 140 ° C. and an electric field of 1 MV / cm 2 was applied between the upper and lower gold electrodes for 2 minutes to orient the polymer compound. It was allowed to cool to 30 ° C and the electric field was cut off. Next, after removing the upper gold electrode, a positive resist was applied and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad. Next, a gold electrode for driving the device was formed on the upper part of the optical waveguide portion by photolithography to form a Mach-Cender interference type optical device including a channel type waveguide. This element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide is 5 μm
And the length was 20mm. The obtained optical waveguide device is shown in FIG.
It is the structure shown in.

【0137】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の素子性能評価 He−Neレーザーの発振波長(0.63μm )の光を端面
結合法により励振させた。その結果、約4Vの半波長電
圧が得られ、電気光学定数は、49pm/V、伝搬損失は20dB
であり、いずれも実施例7よりも劣っていた。
Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Type Optical Waveguide Device) Light having an oscillation wavelength (0.63 μm) of a He—Ne laser was excited by the end face coupling method. As a result, a half-wave voltage of about 4V was obtained, the electro-optic constant was 49 pm/V, and the propagation loss was 20dB.
And all were inferior to Example 7.

【0138】実施例8 一般式 [25] にて表されるアクリル/メタクリル共重合
系高分子鎖の官能主鎖単位 11 として主鎖単位[26]を
有する高分子化合物を合成した。(まお、一般式 [25]
は、本化合物の後記する架橋反応進行前の構造を示した
ものである。) この一般式 [1] 結合/配位高分子を非線形光学材料と
して用いた非線形光学層を製膜し、その非線形光学特性
を測定した。
Example 8 A polymer compound having a main chain unit [26] as a functional main chain unit 1 R 1 of an acrylic / methacrylic copolymerization type polymer chain represented by the general formula [25] was synthesized. (Mao, general formula [25]
Shows the structure before the crosslinking reaction described later of this compound. ) A non-linear optical layer was formed using this general formula [1] binding / coordination polymer as a non-linear optical material, and its non-linear optical characteristics were measured.

【0139】主鎖単位[26]を有する一般式[25]高分子化
合物の合成及び非線形光学層の製膜〔非線形光導波路素
子(スラブ型光導波路素子)の作製〕 アセトン−エタノール−水混合溶媒中の4-(4- ヒドロキ
シメチレンパーフルオロブチルスルホニルフェニルア
ゾ)-1-ナフチルアミンに塩酸を加えた。この溶液を0〜
5℃に冷却した後、亜硝酸ナトリウム水溶液を加え、6
時間そのままの温度で攪拌した。その後、N-エチルハイ
ドロキシアニリンのアセトン溶液を加えた。この混合物
を室温で一晩攪拌した。反応後、この反応混合物をジク
ロロメタンで抽出し、生成物をシリカゲルカラムで精製
し、化合物[51]を得た。次に、メタクリル酸クロライド
と化合物[51]をトリメチルアミン存在下で縮合し化合物
[52]を得た。
Synthesis of general formula [25] polymer compound having main chain unit [26] and film formation of non-linear optical layer [Preparation of non-linear optical waveguide device (slab type optical waveguide device)] Acetone-ethanol-water mixed solvent Hydrochloric acid was added to 4- (4-hydroxymethyleneperfluorobutylsulfonylphenylazo) -1-naphthylamine. 0 to this solution
After cooling to 5 ° C, an aqueous sodium nitrite solution was added,
The mixture was stirred at the same temperature for time. Then, an acetone solution of N-ethylhydroxyaniline was added. The mixture was stirred at room temperature overnight. After the reaction, this reaction mixture was extracted with dichloromethane, and the product was purified with a silica gel column to obtain compound [51]. Next, methacrylic acid chloride and compound [51] are condensed in the presence of trimethylamine to give the compound
I got [52].

【0140】製膜は、この化合物[52]とトリメチルロー
ルプロパントリアクリレート(大阪有機化学社製、商品
名ビスコート #295)を10:100 のモル比で混ぜた
溶液を、ガラス基板上に滴下し、にスピンコート法によ
り薄膜化して行なった。その後、この試料を図1に示す
ようなコロナ放電装置を用い、基板を10℃に保ち続け、
10kV/cm の電界を2分間印加した後、350 Wの高圧水銀
灯で15分間光を照射した。電界は光照射を止めた後に遮
断した。その後、試料を取り出した。光反応させること
で、非線形光学材料が配向した膜を得ると同時に目的と
する高分子化合物相当物を合成した。この合成過程を化
学式にて表すと反応式〔6〕〜〔8〕のとおりである。
For the film formation, a solution prepared by mixing this compound [52] and trimethyl roll propane triacrylate (trade name: Biscoat # 295, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) at a molar ratio of 10: 100 was dropped on a glass substrate. Was formed into a thin film by spin coating. After that, using a corona discharge device as shown in FIG. 1, this substrate was kept at 10 ° C.
After applying an electric field of 10 kV / cm 2 for 2 minutes, light was irradiated with a high-pressure mercury lamp of 350 W for 15 minutes. The electric field was cut off after stopping the light irradiation. Then, the sample was taken out. By photoreaction, a film in which the nonlinear optical material was oriented was obtained, and at the same time, the target polymer compound equivalent was synthesized. This synthetic process is represented by chemical formulas as shown in reaction formulas [6] to [8].

【0141】[0141]

【化21】 [Chemical 21]

【0142】実施例1と同様な同定の結果、得られた化
合物は主鎖単位[26]を有する一般式[25]高分子化合物で
あることが明らかとなった。なお、本高分子化合物は主
鎖連結に関与しない未反応のアクリレート基またはメタ
クリレート基がそれぞれ二重結合同士反応し架橋して、
全体としてはクロスリンキングされたものになってい
た。
As a result of the same identification as in Example 1, it was revealed that the obtained compound was a polymer compound of the general formula [25] having a main chain unit [26]. In this polymer compound, unreacted acrylate groups or methacrylate groups that do not participate in the main chain connection are crosslinked by reacting double bonds with each other,
The whole thing was cross-linked.

【0143】非線形光学層の非線形光学特性測定〔非線
形光導波路素子(スラブ型光導波路素子)の素子性能評
価〕 電界を遮断後、試料を取り出した直後の膜厚を触針式膜
厚計(sloan 社製デクタック3030)により測定し、
しかる後、非線形光学定数(d33)を測定した。得られ
た薄膜の非線形光学特性を評価するのに、回転メーカー
フリンジ法を用いた。QスイッチNd:YAGレーザー
の偏光ビーム(波長:1.064 μm )はサンプルに集光さ
れた。得られた二次の高調波は、分光され、光電子増倍
管により検出された。ボックスカー積分器から得られた
平均出力は、サンプルへの入射ビームの入射角の関数と
してコンピューターにより計算された。Yカット石英板
(d11=0.33pm/V)を参照サンプルとして用いた。試料
の二次の非線形光学定数d33値は55pm/Vであり、スラブ
型光導波路で、波長1.064 μm での伝搬損失値は1.3dB/
cmであった。その後、この試料を100 ℃に放置し任意時
間毎に非線形光学特性を上記回転メーカーフリンジ法に
て測定した。その結果を0時間の非線形光学定数を1と
して図7に示す。図7は、上記試料の100 ℃における非
線形光学定数d33の経時変化を示すグラフ図である。同
図6において、試料は下記のとおりの記号を用いて表記
した。 ■; 実施例8(側鎖[26]を有する一般式[25]高
分子化合物)、 ●; 比較例8(側鎖[38]を有する一般
式[53]高分子化合物) 100 ℃で放置の場合でも、1万時間後に非線形光学定数
(d33)は0時間の93%を示す。
Measurement of Non-Linear Optical Properties of Non-Linear Optical Layer [Evaluation of Device Performance of Non-Linear Optical Waveguide Device (Slab Type Optical Waveguide Device)] After the electric field is cut off, the film thickness immediately after taking out the sample is measured by a stylus type film thickness meter (sloan Measured by the company's Dectak 3030),
Then, the nonlinear optical constant (d 33 ) was measured. The rotating maker fringe method was used to evaluate the nonlinear optical properties of the obtained thin films. A polarized beam of Q-switched Nd: YAG laser (wavelength: 1.064 μm) was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube. The average power obtained from the boxcar integrator was calculated by the computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample. A Y-cut quartz plate (d 11 = 0.33 pm / V) was used as a reference sample. The second-order nonlinear optical constant d 33 value of the sample is 55 pm / V, and the propagation loss value at the wavelength of 1.064 μm is 1.3 dB / V in the slab type optical waveguide.
It was cm. Then, this sample was left at 100 ° C., and the nonlinear optical characteristics were measured by the rotating maker fringe method every arbitrary time. The result is shown in FIG. 7 in which the nonlinear optical constant at 0 hours is 1. FIG. 7 is a graph showing the change with time of the nonlinear optical constant d 33 of the above sample at 100 ° C. In FIG. 6, the samples are represented by using the following symbols. ■; Example 8 (general formula [25] polymer compound having side chain [26]), ●; Comparative Example 8 (general formula [53] polymer compound having side chain [38]) Left at 100 ° C Even in this case, the nonlinear optical constant (d 33 ) shows 93% of 0 hours after 10,000 hours.

【0144】比較例8 下記一般式 [53] にて表されるアクリル/メタクリル系
高分子鎖の官能側鎖R21として側鎖[38]を有する高分子
化合物を合成した。(まお、一般式 [53] は、本化合物
の後記する架橋反応進行前の構造を示したものであ
る。) この一般式 [1] 結合/配位高分子を非線形光学材料と
して用いた非線形光学層を製膜し、その非線形光学特性
を測定した。
Comparative Example 8 A polymer compound having a side chain [38] as a functional side chain R 21 of an acrylic / methacrylic polymer chain represented by the following general formula [53] was synthesized. (Oh, the general formula [53] shows the structure of the present compound before proceeding with the crosslinking reaction.) The general formula [1] nonlinear optics using the bond / coordination polymer as a nonlinear optical material. The layers were deposited and their nonlinear optical properties were measured.

【0145】[0145]

【化22】 [Chemical formula 22]

【0146】側鎖[38]を有する一般式[53]高分子化合物
の合成及び非線形光学層の製膜〔非線形光導波路素子
(スラブ型光導波路素子)の作製〕 化合物[35]を比較例4中と同様に合成した。次に、メタ
クリル酸クロライドと化合物[35]をトリメチルアミン存
在下で縮合し化合物[55]を得た。この化合物[55]とトリ
メチルロールプロパントリアクリレート(大阪有機化学
社製、商品名ビスコート#295)を10:100 のモル比
で混ぜ、ガラス基板上にスピンコート法により製膜を行
なった。その後、この試料を図1に示すようなコロナ放
電装置を用い、基板を10℃に保ち続け、10kV/cm の電界
を2分間印加した後、350 Wの高圧水銀灯で15分間光を
照射した。加熱は光照射開始5分後に止め、電界は光照
射を止めた後に遮断した。光反応させることで、非線形
光学材料が配向した膜を得ると同時に目的とする高分子
化合物相当物が得られた。得られた化合物は実施例1と
同様な同定より側鎖[38]を有する一般式[53]高分子化合
物であることが明らかとなった。なお、本高分子化合物
はアクリレート基が他のアクリレート基と二重結合同士
反応し架橋して、全体としてはクロスリンキングされた
ものになっていた。
Synthesis of Polymer Compound of General Formula [53] Having Side Chain [38] and Film Formation of Nonlinear Optical Layer [Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Slab Optical Waveguide Element)] Compound [35] was compared with Comparative Example 4 It was synthesized in the same manner as in the inside. Next, methacrylic acid chloride and compound [35] were condensed in the presence of trimethylamine to obtain compound [55]. This compound [55] was mixed with trimethylolpropane triacrylate (trade name: Biscoat # 295, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) at a molar ratio of 10: 100, and a film was formed on a glass substrate by spin coating. After that, the sample was continuously kept at 10 ° C. using a corona discharge device as shown in FIG. 1, an electric field of 10 kV / cm 2 was applied for 2 minutes, and then light was irradiated for 15 minutes by a high-pressure mercury lamp of 350 W. The heating was stopped 5 minutes after the start of light irradiation, and the electric field was cut off after stopping the light irradiation. By photoreacting, a film in which the nonlinear optical material was oriented was obtained, and at the same time, the target polymer compound equivalent product was obtained. The same identification as in Example 1 revealed that the obtained compound was a polymer compound of the general formula [53] having a side chain [38]. The polymer compound was cross-linked as a whole by cross-linking the acrylate group with other acrylate groups by double-bonding with each other.

【0147】非線形光学層の非線形光学特性測定〔非線
形光導波路素子(スラブ型光導波路素子)の素子性能評
価〕 電界を遮断後、試料を取り出した直後の膜厚を触針式膜
厚計デクタック3030により測定し、しかる後、非線
形光学定数(d33)を測定した。得られた薄膜の非線形
光学特性を評価するのに、回転メーカーフリンジ法を用
いた。QスイッチNd:YAGレーザーの偏光ビーム
(波長:1.064 μm )はサンプルに集光された。得られ
た二次の高調波は、分光され、光電子増倍管により検出
された。ボックスカー積分器から得られた平均出力は、
サンプルへの入射ビームの入射角の関数としてコンピュ
ーターにより計算された。Yカット石英板(d11=0.33
pm/V)を参照サンプルとして用いた。試料の二次の非線
形光学定数d33値は38pm/Vであり、スラブ型光導波路
で、波長1.064 μm での伝搬損失値は1.8dB/cmであっ
た。その後、この試料を100 ℃に放置し任意時間毎に非
線形光学特性を上記回転メーカーフリンジ法にて測定し
た。その結果を0時間の非線形光学定数を1として図7
に示す。100 ℃で放置の場合、1万時間後に非線形光学
定数(d33)は0時間の50%を示す。
Measurement of Non-Linear Optical Properties of Non-Linear Optical Layer [Evaluation of Device Performance of Non-Linear Optical Waveguide Device (Slab Type Optical Waveguide Device)] After the electric field is cut off, the film thickness immediately after the sample is taken out is the stylus type film thickness meter Dectak 3030 Then, the nonlinear optical constant (d 33 ) was measured. The rotating maker fringe method was used to evaluate the nonlinear optical properties of the obtained thin films. A polarized beam of Q-switched Nd: YAG laser (wavelength: 1.064 μm) was focused on the sample. The resulting second harmonic was spectrally detected and detected by a photomultiplier tube. The average output obtained from the boxcar integrator is
It was calculated by computer as a function of the angle of incidence of the incident beam on the sample. Y-cut quartz plate (d 11 = 0.33
pm / V) was used as a reference sample. The second-order nonlinear optical constant d 33 value of the sample was 38 pm / V, and the propagation loss value at the wavelength of 1.064 μm was 1.8 dB / cm in the slab type optical waveguide. Then, this sample was left at 100 ° C., and the nonlinear optical characteristics were measured by the rotating maker fringe method every arbitrary time. The result is shown in FIG.
Shown in. When left at 100 ° C., the nonlinear optical constant (d 33 ) shows 50% of 0 hours after 10,000 hours.

【0148】実施例9 一般式 [27] にて表されるポリイソシアネート系高分子
鎖の官能架橋基 22として架橋基[28]を有する高分子
化合物を合成した。この一般式 [1] 結合/配位高分子
を非線形光学材料としてを用いた非線形光導波路素子を
作製し、その素子性能を評価した。
Example 9 A polymer compound having a crosslinking group [28] as the functional crosslinking group 2 R 2 of the polyisocyanate polymer chain represented by the general formula [27] was synthesized. A non-linear optical waveguide device using this general formula [1] bond / coordination polymer as a non-linear optical material was produced and the device performance was evaluated.

【0149】架橋基[28]を有する一般式[27]高分子化合
物の合成 実施例8と同様な合成を行ない、化合物[51]を得た。金
電極及びアンダークラッド層(SiO2)を設けたシリコン
基板上に、この化合物[51]とポリメチレンポリフェニル
イソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品名ミリオ
ネートMR)を10:100 のモル比で混ぜた溶液を滴下
し、スピンコート法により薄膜化した(膜厚:4μm
)。その後、基板を図1に示すようなコロナ放電装置
を用い、基板を10℃に保ち続け、10kV/cm の電界を2
分間印加した後、350 Wの高圧水銀灯で15分間光を照射
した。電界は光照射を止めた後に遮断した。光反応させ
ることで、非線形光学材料を配向させると同時に目的と
する高分子化合物相当物を合成した。得られた化合物は
実施例1と同様な同定より架橋基[28]を有する一般式[2
7]高分子化合物であることが明らかとなった。なお、本
高分子化合物はイソシアネート基が他のイソシアネート
基と反応し架橋して全体としてはクロスリンキングされ
たものになっていた。
Synthesis of Polymer Compound of General Formula [27] Having Crosslinking Group [28] The compound [51] was obtained by the same synthesis as in Example 8. This compound [51] and polymethylene polyphenyl isocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name Millionate MR) were mixed at a molar ratio of 10: 100 on a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (SiO 2 ). The solution was dropped, and a thin film was formed by spin coating (film thickness: 4 μm
). After that, the substrate was kept at 10 ° C. using a corona discharge device as shown in FIG. 1, and an electric field of 10 kV / cm 2 was applied.
After the voltage was applied for a minute, light was irradiated with a high-pressure mercury lamp of 350 W for 15 minutes. The electric field was cut off after stopping the light irradiation. By photoreacting, the nonlinear optical material was oriented, and at the same time, the target polymer compound equivalent was synthesized. According to the same identification as in Example 1, the obtained compound was represented by the general formula [2] having a bridging group [28].
7] It became clear that it was a polymer compound. The polymer compound was crosslinked as a whole by the reaction of an isocyanate group with another isocyanate group and crosslinking.

【0150】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の作製 かくして得られた薄膜の表面にエポキシ樹脂をスピンコ
ート法により薄層被覆した。その上にポジ形レジストを
塗布し、必要な導波路パターンのマスクを用いてフォト
リソグラフィーを行なった。その後レジストをマスクと
してO2 を用いたRIEを行ない、光導波路部を残して
ポリマー部分をエッチングした。その後レジストを剥離
液を用い取り除いた。エポキシ樹脂を全体に塗布しアウ
タークラッドとした。次に素子駆動用の金電極を光導波
路部上部にフォトリソグラフィーを用い形成し、チャネ
ル型導波路からなるマッハチェンダー干渉型光素子が形
成された。この素子を切り離し光導波路端面を光学研磨
した。導波路の幅は5μmで長さは20mmであった。作製
された光導波路素子は、図4に示した構造体である。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Optical Waveguide Element) The surface of the thus obtained thin film was coated with an epoxy resin in a thin layer by spin coating. A positive resist was applied thereon and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad. Next, a gold electrode for driving the device was formed on the upper part of the optical waveguide portion by photolithography to form a Mach-Cender interference type optical device including a channel type waveguide. This element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide was 5 μm and the length was 20 mm. The produced optical waveguide device is the structure shown in FIG.

【0151】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の素子性能評価 He−Neレーザーの発振波長(0.63μm )の光を端面
結合法により励振させた結果、約3.5 Vの半波長電圧が
得られた。電気光学定数は、62pm/Vの値であった。ま
た、非常に、優れた光変調特性を示し、消光比は24dBで
あった。この素子を80℃雰囲気下に1万時間放置した
後、同様な測定を行なった結果、電気光学定数が60pm/V
に若干下がった以外に特性に変化は見られなかった。
Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Type Optical Waveguide Device) As a result of exciting light of oscillation wavelength (0.63 μm) of He—Ne laser by the end-face coupling method, a half-wave voltage of about 3.5 V was obtained. Was given. The electro-optical constant was a value of 62 pm / V. In addition, it showed very excellent optical modulation characteristics, and the extinction ratio was 24 dB. After leaving this device in an atmosphere of 80 ° C for 10,000 hours, the same measurement was performed, and as a result, the electro-optic constant was 60 pm / V.
No change was observed in the characteristics except for a slight decrease.

【0152】比較例9 下記一般式 [55] にて表されるポリイソシアネート系高
分子鎖の官能側鎖R22として側鎖[38]を有する高分子化
合物を合成した。この一般式 [1] 結合/配位高分子を
非線形光学材料としてを用いた非線形光導波路素子を作
製し、その素子性能を評価した。
Comparative Example 9 A polymer compound having a side chain [38] as a functional side chain R 22 of a polyisocyanate polymer chain represented by the following general formula [55] was synthesized. A non-linear optical waveguide device using this general formula [1] bond / coordination polymer as a non-linear optical material was produced and the device performance was evaluated.

【0153】[0153]

【化23】 [Chemical formula 23]

【0154】側鎖[38]を有する一般式[55]高分子化合物
の合成 化合物[35]を比較例4に示されると同様の方法で合成し
た。ここで金電極及びアンダークラッド層(SiO2)を設
けたシリコン基板上に、化合物[35]とポリメチレンポリ
フェニルイソシアネート(日本ポリウレタン社製、商品
名ミリオネートMR)を10:100 のモル比で混ぜた溶液
を滴下し、スピンコート法により薄膜化した(膜厚:4
μm )。その後、基板を図1に示すようなコロナ放電装
置を用い、基板を10℃に保ち続け、10kV/cm の電界を2
分間印加した後、350 Wの高圧水銀灯で15分間光を照射
した。電界は光照射を止めた後に遮断した。光反応させ
ることで、非線形光学材料を配向させると同時に目的と
する高分子化合物相当物が調製された。得られた化合物
は実施例1と同様な同定の結果、側鎖[38]を有する一般
式[55]高分子化合物であることが明らかとなった。な
お、本高分子化合物はイソシアネート基が他のイソシア
ネート基と架橋して全体としてはクロスリンキングされ
たものになっていた。
Synthesis of Polymer Compound of General Formula [55] Having Side Chain [38] Compound [35] was synthesized by the same method as shown in Comparative Example 4. Here, compound [35] and polymethylene polyphenyl isocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name Millionate MR) were mixed at a molar ratio of 10: 100 on a silicon substrate provided with a gold electrode and an underclad layer (SiO 2 ). Solution was added dropwise to form a thin film by spin coating (film thickness: 4
μm). After that, the substrate was kept at 10 ° C. by using a corona discharge device as shown in FIG. 1, and an electric field of 10 kV / cm 2 was applied.
After the voltage was applied for a minute, light was irradiated with a high-pressure mercury lamp of 350 W for 15 minutes. The electric field was cut off after stopping the light irradiation. By photoreaction, the nonlinear optical material was oriented, and at the same time, the target polymer compound equivalent was prepared. As a result of the same identification as in Example 1, the obtained compound was found to be a polymer compound of the general formula [55] having a side chain [38]. The polymer compound was cross-linked as a whole by crosslinking the isocyanate group with other isocyanate groups.

【0155】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の作製 次に、かくして得られた薄膜の表面にエポキシ樹脂をス
ピンコート法により薄層被覆した。その上にポジ形レジ
ストを塗布し、必要な導波路パターンのマスクを用いて
フォトリソグラフィーを行なった。その後レジストをマ
スクとしてO2を用いたRIEを行ない、光導波路部を
残してポリマー部分をエッチングした。その後レジスト
を剥離液を用いて取り除いた。エポキシ樹脂を全体に塗
布しアウタークラッドとした。次に素子駆動用の金電極
を光導波路部上部にフォトリソグラフィーを用い形成
し、チャネル型導波路からなるマッハチェンダー干渉型
光素子が形成された。この素子を切り離し光導波路端面
を光学研磨した。導波路の幅は5μm で、長さは20mmで
あった。作製された光導波路素子は、図4に示した構造
体である。
Preparation of Nonlinear Optical Waveguide Element (Channel Type Optical Waveguide Element) Next, a thin layer of epoxy resin was coated on the surface of the thus obtained thin film by spin coating. A positive resist was applied thereon and photolithography was performed using a mask having a required waveguide pattern. After that, RIE was performed using O 2 using the resist as a mask, and the polymer portion was etched leaving the optical waveguide portion. After that, the resist was removed using a stripping solution. An epoxy resin was applied to the entire surface to form an outer clad. Next, a gold electrode for driving the device was formed on the upper part of the optical waveguide portion by photolithography to form a Mach-Cender interference type optical device including a channel type waveguide. This element was separated and the end face of the optical waveguide was optically polished. The width of the waveguide was 5 μm and the length was 20 mm. The produced optical waveguide device is the structure shown in FIG.

【0156】非線形光導波路素子(チャネル型光導波路
素子)の素子性能評価 He−Neレーザーの発振波長(0.63μm )の光を端面
結合法により励振させた結果、約3.5 Vの半波長電圧が
得られた。電気光学定数は、46pm/Vの値であり、実施例
9より劣っていた。。また、非常に、優れた光変調特性
を示し、消光比は21dBであった。この素子を80℃雰囲気
下に1万時間放置した後、同様な測定を行なった結果、
半波長電圧が約4.5 Vに上がり、電気光学定数が32pm/V
に下がり、消光比は18dBになるといった特性の劣化が見
られた。
Evaluation of Device Performance of Nonlinear Optical Waveguide Device (Channel Type Optical Waveguide Device) As a result of exciting the light of He-Ne laser oscillation wavelength (0.63 μm) by the end-face coupling method, a half-wave voltage of about 3.5 V was obtained. Was given. The electro-optical constant was 46 pm / V, which was inferior to that of Example 9. . Moreover, it showed very excellent optical modulation characteristics, and the extinction ratio was 21 dB. After leaving this element in an atmosphere of 80 ° C. for 10,000 hours, the same measurement was performed.
Half-wave voltage rises to about 4.5 V and electro-optic constant is 32 pm / V
It was observed that the extinction ratio was 18 dB and the characteristics deteriorated.

【0157】以上の実施例と比較例との比較より明らか
なように、本発明の非線形光学材料よりなる非線形光学
層の非線形光学定数(d33) は、従来品に比較して1.2
倍以上大きく、その経時変化も極めて小さいものであっ
た。また本非線形光学材料より得られた非線形光導波路
素子は、電気光学定数が55pm/V以上と非常に優れた特性
を有していた。さらに本発明の非線形光導波路素子(チ
ャネル型光導波路素子)は変調による光強度の最大値と
最小値の比で表される消光比が、いずれも20dB以上であ
り、光素子として充分実用できるものであった。
As is clear from the comparison between the above-mentioned Examples and Comparative Examples, the nonlinear optical constant (d 33 ) of the nonlinear optical layer made of the nonlinear optical material of the present invention is 1.2.
It was more than twice as large and its change with time was extremely small. In addition, the nonlinear optical waveguide device obtained from this nonlinear optical material had very excellent characteristics with an electro-optical constant of 55 pm / V or more. Further, in the nonlinear optical waveguide device (channel type optical waveguide device) of the present invention, the extinction ratio represented by the ratio of the maximum value and the minimum value of the light intensity due to modulation is 20 dB or more, and it can be practically used as an optical device. Met.

【0158】[0158]

【発明の効果】本発明の非線形光学材料は、大きい二
次、三次の非線形光学効果を示し、光伝搬特性に優れ、
さらに機械的強度に優れている。本発明の材料を用いる
ことにより、非線形光学材料の含有量を増加させること
ができ、大きな非線形光学効果を容易に発現させること
ができるため、従来の材料より、優れた光導波路素子を
作成することができる。さらに、本発明の非線形光学材
料を用いることにより、配向後の非線形光学効果を長期
にわたり安定的に維持することが可能になる。また、本
発明の非線形光導波路素子は、光変調特性、光スイッチ
ング特性、光双安定性に優れ、さらに、本発明の非線形
光導波路素子は、薄膜に出来るため、高集積可能な光集
積回路に適用できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The non-linear optical material of the present invention exhibits large second-order and third-order non-linear optical effects and is excellent in light propagation characteristics.
Furthermore, it has excellent mechanical strength. By using the material of the present invention, the content of the non-linear optical material can be increased, and a large non-linear optical effect can be easily expressed. Therefore, an optical waveguide device superior to conventional materials can be prepared. You can Furthermore, by using the nonlinear optical material of the present invention, the nonlinear optical effect after orientation can be stably maintained for a long period of time. Further, the nonlinear optical waveguide element of the present invention is excellent in optical modulation characteristics, optical switching characteristics, and optical bistability. Furthermore, since the nonlinear optical waveguide element of the present invention can be made into a thin film, it can be used as an optical integrated circuit capable of high integration. Applicable.

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

【図1】コロナ放電装置を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a corona discharge device.

【図2】PMMA中に一般式 [1] 化合物を分散、配向
させた非線型光学材料に関する50℃における非線形光学
定数(d33)の経時変化を示すグラフ図面である。
FIG. 2 is a graph showing the change over time of the nonlinear optical constant (d 33 ) at 50 ° C. for a nonlinear optical material in which the compound of the general formula [1] is dispersed and oriented in PMMA.

【図3】PMMA中に一般式 [1] 化合物を分散、配向
させた非線型光学材料に関する80℃における非線形光学
定数(d33)の経時変化を示すグラフ図面である。
FIG. 3 is a graph showing a change with time of a nonlinear optical constant (d 33 ) at 80 ° C. regarding a nonlinear optical material in which a compound of the general formula [1] is dispersed and oriented in PMMA.

【図4】マッハツエンダー干渉型光素子の斜視図であ
る。
FIG. 4 is a perspective view of a Mach-Zehnder interference type optical element.

【図5】PC中に一般式 [1] 化合物を分散、配向させ
た非線型光学材料に関する80℃における非線形光学定数
(d33)の経時変化を示すグラフ図面である。
FIG. 5 is a graph showing the change over time in the nonlinear optical constant (d 33 ) at 80 ° C. of a nonlinear optical material in which the compound of the general formula [1] is dispersed and oriented in PC.

【図6】一般式 [1] 結合/配位高分子化合物を配向さ
せた非線型光学材料に関する80℃における非線形光学定
数(d33)の経時変化を示すグラフ図面である。
FIG. 6 is a graph showing the change with time in the nonlinear optical constant (d 33 ) at 80 ° C. for a nonlinear optical material in which a general formula [1] bond / coordination polymer compound is oriented.

【図7】一般式 [1] 結合/配位高分子化合物を配向さ
せた非線型光学材料に関する100 ℃における非線形光学
定数(d33)の経時変化を示すグラフ図面である。
FIG. 7 is a graph showing the change over time of the nonlinear optical constant (d 33 ) at 100 ° C. for a nonlinear optical material in which a bonding / coordinating polymer compound of the general formula [1] is oriented.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コロナ放電器 2 試料 3 温度調節試料台 4 高圧電源 5 アウタークラッド 6 上部電極 7 非線形光導波路 8 入力光 9 基板 10 下部電極 11 アンダークラッド層 12 出力光 1 Corona Discharger 2 Sample 3 Temperature Control Sample Stand 4 High Voltage Power Supply 5 Outer Clad 6 Upper Electrode 7 Nonlinear Optical Waveguide 8 Input Light 9 Substrate 10 Lower Electrode 11 Underclad Layer 12 Output Light

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 9/02 Z (72)発明者 村松 広重 愛知県名古屋市守山区森孝東2−301 第 2森孝416号 (72)発明者 松居 正樹 岐阜県関市豊岡町2−2−35 (72)発明者 バラティー ジョグレカー 岐阜県岐阜市柳戸835−1 コスモポリス 101号Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical indication location C09K 9/02 Z (72) Inventor Hiroshige Muramatsu 2-31, Moritakahito, Moriyama-ku, Nagoya, Aichi 416 (72) Inventor Masaki Matsui 2-2-35 Toyooka-cho, Seki City, Gifu Prefecture (72) Inventor Barathie Jogreker 835-1 Yanagido, Gifu City, Gifu Prefecture Cosmopolis 101

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式 [1] で表される1種以上の化合
物あるいそれらの誘導体が高分子物質中に溶解又は分散
してなることを特徴とする非線形光学材料。 【化1】 (上式中、π1 〜π3 はπ電子共役系の環状化合物、X
及びYは、それぞれCH、N、あるいはN→Oから選ば
れた一つからなる対の組合せ、nは0以上の整数、Dは
電子供与基、R1 〜R10はそれぞれ水素原子あるいはア
ルキル基、A1、A2 又はA3 は、それぞれ水素原子、
アルキル基あるいは一般式 [2] で表される置換基を表
す。ただし、A1 、A2 又はA3 のうちの1個のみが一
般式 [2] で表される置換基を有するときは、その置換
基はA1 に配置され、また、A1、A2 又はA3 のうち
の2個が一般式 [2] で表される置換基を有するとき
は、その置換基はA1 とA2 あるいはA1 とA3 に配置
されるものとする。ここで、Zは、水素原子、ハロゲン
原子、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、ジシアノビ
ニル基あるいはトリシアノビニル基、mは1以上の整
数、lは0以上の整数を表す。)
1. A nonlinear optical material comprising one or more compounds represented by the general formula [1] or a derivative thereof dissolved or dispersed in a polymer substance. [Chemical 1] (In the above formula, π 1 to π 3 are π-electron conjugated cyclic compounds, X
And Y are each a pair combination consisting of one selected from CH, N, or N → O, n is an integer of 0 or more, D is an electron-donating group, and R 1 to R 10 are each a hydrogen atom or an alkyl group. , A 1 , A 2 or A 3 is a hydrogen atom,
It represents an alkyl group or a substituent represented by the general formula [2]. However, when having substituents only one of A 1, A 2 or A 3 is represented by the general formula [2], the substituent is located A 1, also, A 1, A 2 Alternatively, when two of A 3 have a substituent represented by the general formula [2], the substituents are arranged at A 1 and A 2 or A 1 and A 3 . Here, Z represents a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a dicyanovinyl group or a tricyanovinyl group, m represents an integer of 1 or more, and l represents an integer of 0 or more. )
【請求項2】 一般式 [1] で表される1種以上の化合
物あるいはそれらの誘導体の分子が高分子鎖に結合又は
配位してなる一般式 [1] 結合/配位高分子を含有して
なること特徴とする非線形光学材料。
2. Containing a general formula [1] bond / coordination polymer in which molecules of one or more compounds represented by the general formula [1] or derivatives thereof are bonded or coordinated to a polymer chain. Non-linear optical material characterized by
【請求項3】 請求項1記載の非線形光学材料を用いて
なる非線形光導波路素子。
3. A non-linear optical waveguide device comprising the non-linear optical material according to claim 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224231A (en) * 1994-02-10 1995-08-22 Mitsubishi Chem Corp Dichroic dye, liquid crystal composition containing the dye and liquid crystal element
JP2006231100A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Yamaguchi Univ Nanoparticle assembly thin film and nonlinear optical material comprising the thin film
JP2010066325A (en) * 2008-09-08 2010-03-25 Sumitomo Electric Ind Ltd Nonlinear optical compound, nonlinear optical material and nonlinear optical element
US8200052B2 (en) 2009-04-21 2012-06-12 Fuji Xerox Co., Ltd. Optical device and multiple beam scanner

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