JPH0933965A - Method for utilizing nonlinear optical material - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To present a novel method for utilizing a prescribed nonlinear optical material. SOLUTION: This method for utilizing the nonlinear optical material comprises using a nonlinear optical high-polymer material having a matrix forming component of a high polymer, an optical nonlinearity forming component formed by bonding at least one electron donating group and at least one electron withdrawing group with a πelectron conjugation system and a refractive index control component consisting of a refractive index increasing component or refractive index decreasing component as a constituting material for a fully optical device for controlling light with light. This nonlinear optical high-polymer material is usable as optical elements, such as phase modulators, phase retarders, intensity modulators, optical switches, optical demultiplexers, optical bistable elements and phase conjugation mirrors.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は非線形光学材料の利
用方法に関する。さらに詳しくは光で光を制御する全光
化デバイスの構成材料に係るものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of using a nonlinear optical material. More specifically, it relates to a constituent material of an all-optical device that controls light with light.

【０００２】[0002]

【従来の技術】大きな３次の光学的非線形性を示す材料
として、たとえば、ポリジアセチレン系化合物が知られ
ている（中西 POLYMER ADVANCE TECHNOLOGY VOL.1 p75
1990）。2. Description of the Related Art Polydiacetylene compounds, for example, are known as materials exhibiting large third-order optical nonlinearity (Nakanishi POLYMER ADVANCE TECHNOLOGY VOL.1 p75).
1990).

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のポリジアセチレ
ン系化合物などの従来技術では、実際のデバイスを作製
するに際し以下の問題点を有する。すなわち、ポリジア
セチレン系化合物では、結晶の形態を取るので加工性に
乏しくデバイスなどに組み込む際に困難が伴う。また、
所望の各種屈折率を制御した材料を準備することが困難
である。The prior art techniques such as the above polydiacetylene compounds have the following problems in manufacturing an actual device. That is, since the polydiacetylene compound takes a crystal form, it has poor workability and is difficult to incorporate into a device or the like. Also,
It is difficult to prepare desired materials having various controlled refractive indexes.

【０００４】本発明者らは先に特願平６−２９９７７１
号で高分子の２次光学的非線形性に優れた材料を出願し
た。この高分子材料は加工性、屈折率の調整に優れてい
る。しかし、その材料について３次の光学的非線形性は
未確認であった。本発明は上記の事情に鑑みてなされた
もので、所定の非線形光学材料での新規な利用方法を提
供することを目的とする。The present inventors previously filed Japanese Patent Application No. 6-299771.
Filed a polymer material with excellent second-order optical nonlinearity. This polymer material is excellent in workability and adjustment of refractive index. However, the third-order optical nonlinearity of the material has not been confirmed. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel method of using a predetermined nonlinear optical material.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の非線形光学材料
の利用方法は、高分子のマトリックス形成成分とπ電子
共役系に少なくとも１つの電子供与基と少なくとも１つ
の電子吸引基とが結合した光学的非線形性成分と屈折率
増大化成分または屈折率減少化成分からなる屈折率調整
成分とを有する光学的非線形高分子材料であって、光で
光を制御する全光化デバイスの構成材料として用いるこ
とを特徴とする。The method of using the nonlinear optical material of the present invention is an optical system in which at least one electron-donating group and at least one electron-withdrawing group are bonded to a polymer matrix-forming component and a π-electron conjugated system. An optical nonlinear polymer material having a dynamic non-linear component and a refractive index adjusting component composed of a refractive index increasing component or a refractive index decreasing component, which is used as a constituent material of an all-optical device for controlling light by light Is characterized by.

【０００６】本発明は、３次の光学的非線形性を示す非
線形光学材料を、光で光を制御する全光化デバイスの構
成素子として利用する方法である。全光化デバイスとは
図１に基本構成を示すように、主光源Ａ、光素子Ｂ、光
検出手段Ｃおよび制御光源Ｄからなり、制御光源Ｄから
出力された制御光ｄにより、主光源Ａから出力された入
力光ａが光素子Ｂで変質され出力光ｃとして出力され光
検出手段Ｃで検出されるデバイスである。The present invention is a method of using a non-linear optical material exhibiting a third-order optical non-linearity as a constituent element of an all-optical device for controlling light with light. As shown in the basic configuration of FIG. 1, the all-optical device is composed of a main light source A, an optical element B, a light detecting means C and a control light source D. The control light d output from the control light source D causes the main light source A The device is a device in which the input light a output from the optical element B is denatured by the optical element B, output as the output light c, and detected by the photodetector C.

【０００７】この３次の光学的非線形性を示す非線形光
学材料は、高分子のマトリックス形成成分と、非線形光
学性成分と、屈折率調整成分とから構成されている。本
発明の非線形光学材料においては、その光学的非線形性
成分および屈折率調整成分は、高分子のマトリックス形
成成分に共重合されて形成されているか、または高分子
のマトリックス中に分散されている。The non-linear optical material exhibiting the third-order optical non-linearity is composed of a polymer matrix-forming component, a non-linear optical component, and a refractive index adjusting component. In the nonlinear optical material of the present invention, the optical nonlinearity component and the refractive index adjusting component are copolymerized with a polymer matrix-forming component or dispersed in a polymer matrix.

【０００８】本発明で利用可能な高分子のマトリックス
は、前記光学的非線形性成分と、屈折率調整成分とが制
御された比率で分散しうるものであれば特に限定がな
く、材料の用途に応じて要求される機械的、化学的性質
や透明性、コストなどに見合った高分子材料が選択でき
る。たとえば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アク
リル樹脂、スチレン樹脂、ポリシラスチレン、ポリアリ
レート、ポリスルホンなどの熱可塑性樹脂、フエノール
樹脂などの熱硬化性樹脂が利用できる。これらの高分子
は成膜あるいは成形可能な程度の分子量を備えておれば
よい。光学的非線形性成分と屈折率調整成分とは、高分
子マトリックス成分と共重合して結合しているほうが制
御比率を調整しやすいので望ましい。The polymer matrix that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it can disperse the above-mentioned optical nonlinearity component and refractive index adjusting component in a controlled ratio, and it can be used for materials. A polymer material can be selected according to the required mechanical and chemical properties, transparency and cost. For example, a thermoplastic resin such as urethane resin, polyester resin, acrylic resin, styrene resin, polysilastyrene, polyarylate or polysulfone, or a thermosetting resin such as phenol resin can be used. These polymers may have a molecular weight such that they can be formed into a film or molded. It is preferable that the optically nonlinear component and the refractive index adjusting component are copolymerized with and bonded to the polymer matrix component because the control ratio can be easily adjusted.

【０００９】光学的非線形性成分としては、π電子共役
系に電子供与基と電子吸引基とが結合して構成されてお
り、更に高分子形成成分と重合する重合性官能基を有す
るものが好ましい。π電子共役系としては、ポリエン構
造、アゾベンゼン、スチルベン、ビフェニール、ベンジ
リデンアニリンなどが、電子供与基としては、アミノ
基、ジアルキルアミノ基、メトキシ基などが、電子供与
基としては、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、ア
ルデヒド基などが挙げられる。The optically non-linear component is preferably composed of a π-electron conjugated system to which an electron-donating group and an electron-withdrawing group are bonded, and further having a polymerizable functional group capable of polymerizing with the polymer-forming component. . As the π-electron conjugated system, a polyene structure, azobenzene, stilbene, biphenyl, benzylideneaniline and the like, electron-donating groups such as amino group, dialkylamino group and methoxy group, and electron-donating groups such as nitro group and cyano group , A carboxyl group, an aldehyde group and the like.

【００１０】π電子共役系には、光学的非線形性分子が
分子内の分極を打ち消す様に平面積層状構造に会合する
のを阻止する置換基を有しているのが好ましい。光学的
非線形性成分としては、たとえば、４−Ｎ，Ｎ−ビス
（２−ヒドロキシエチル）アミノ−４’−シアノ−２−
メチル−３’−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−４’−
ニトロ−２−メチル−３’−トリフルオロメチルアゾベ
ンゼン、４−Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ア
ミノ−４’−ニトロ−２−メチル−３’−トリフルオロ
メチルスチルベン、４−Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシ
エチル）アミノ−２−メチル−２’−ニトロ−４’−ト
リフルオロメチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−２−ヒドロ
キシエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニトロ−２−
トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−２−ヒド
ロキシエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニトロ−
２’−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−２
−ヒドロキシエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニト
ロ−３−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−
２−ヒドロキシエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニ
トロ−３’−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−
（Ｎ−２−シアノエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−
ニトロ−２−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−
（Ｎ−２−シアノエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−
ニトロ−２’−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−
（Ｎ−２−シアノエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−
ニトロ−３−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−
（Ｎ−２−シアノエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−
ニトロ−３’−トリフルオロメチルアゾベンゼン、４−
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−４’−
シアノ−メチル−３’−メチルアゾベンゼン、４−Ｎ，
Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−４’−ニト
ロ−２−メチル−３’−メチルアゾベンゼン、４−Ｎ，
Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−４’−ニト
ロ−２−メチル−３’−メチルスチルベン、４−Ｎ，Ｎ
−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−２−メチル−
２’−ニトロ−３’−メチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−
２−ヒドロキシエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニ
トロ−２−メチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−２−ヒドロ
キシエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニトロ−２’
−メチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−２−ヒドロキシエチ
ル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニトロ−３−メチルア
ゾベンゼン、４−（Ｎ−２−ヒドロキシエチル−Ｎ−エ
チル）アミノ−４’−ニトロ−３’−メチルアゾベンゼ
ン、４−（Ｎ−２−シアノエチル−Ｎ−エチル）アミノ
−４’−ニトロ−２−メチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−
２−シアノエチル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニトロ
−２’−メチルアゾベンゼン、４−（Ｎ−２−シアノエ
チル−Ｎ−エチル）アミノ−４’−ニトロ−３−メチル
アゾベンゼン、４−（Ｎ−２−シアノエチル−Ｎ−エチ
ル）アミノ−４’−ニトロ−３’−トリフルオロメチル
アゾベンゼンなどが利用できる。また重合性官能基とし
ては、２個の活性水素を有するものが好ましい。It is preferable that the π-electron conjugated system has a substituent that prevents the optically nonlinear molecule from associating with the planar laminated structure so as to cancel the polarization in the molecule. As the optical non-linear component, for example, 4-N, N-bis (2-hydroxyethyl) amino-4′-cyano-2-
Methyl-3'-trifluoromethylazobenzene, 4-
N, N-bis (2-hydroxyethyl) amino-4′-
Nitro-2-methyl-3'-trifluoromethylazobenzene, 4-N, N-bis (2-hydroxyethyl) amino-4'-nitro-2-methyl-3'-trifluoromethylstilbene, 4-N, N-bis (2-hydroxyethyl) amino-2-methyl-2'-nitro-4'-trifluoromethylazobenzene, 4- (N-2-hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro-2 −
Trifluoromethylazobenzene, 4- (N-2-hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro-
2'-trifluoromethylazobenzene, 4- (N-2
-Hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro-3-trifluoromethylazobenzene, 4- (N-
2-hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4′-nitro-3′-trifluoromethylazobenzene, 4-
(N-2-cyanoethyl-N-ethyl) amino-4′-
Nitro-2-trifluoromethylazobenzene, 4-
(N-2-cyanoethyl-N-ethyl) amino-4′-
Nitro-2'-trifluoromethylazobenzene, 4-
(N-2-cyanoethyl-N-ethyl) amino-4′-
Nitro-3-trifluoromethylazobenzene, 4-
(N-2-cyanoethyl-N-ethyl) amino-4′-
Nitro-3'-trifluoromethylazobenzene, 4-
N, N-bis (2-hydroxyethyl) amino-4′-
Cyano-methyl-3′-methylazobenzene, 4-N,
N-bis (2-hydroxyethyl) amino-4′-nitro-2-methyl-3′-methylazobenzene, 4-N,
N-bis (2-hydroxyethyl) amino-4′-nitro-2-methyl-3′-methylstilbene, 4-N, N
-Bis (2-hydroxyethyl) amino-2-methyl-
2'-nitro-3'-methylazobenzene, 4- (N-
2-hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro-2-methylazobenzene, 4- (N-2-hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro-2 '
-Methylazobenzene, 4- (N-2-hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro-3-methylazobenzene, 4- (N-2-hydroxyethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro -3'-methylazobenzene, 4- (N-2-cyanoethyl-N-ethyl) amino-4'-nitro-2-methylazobenzene, 4- (N-
2-Cyanoethyl-N-ethyl) amino-4′-nitro-2′-methylazobenzene, 4- (N-2-cyanoethyl-N-ethyl) amino-4′-nitro-3-methylazobenzene, 4- (N 2-Cyanoethyl-N-ethyl) amino-4′-nitro-3′-trifluoromethylazobenzene and the like can be used. The polymerizable functional group preferably has two active hydrogens.

【００１１】屈折率調整成分のうち屈折率を増大させる
成分は、たとえば、化１式〜化４式に示す、ハロゲン原
子が芳香族環と結合した化合物が屈折率の増大効果が大
きく好ましい。Of the refractive index adjusting components, the component for increasing the refractive index is preferably, for example, a compound represented by the chemical formulas 1 to 4 in which a halogen atom is bonded to an aromatic ring, because the effect of increasing the refractive index is large.

【００１２】[0012]

【化１】 Embedded image

【００１３】[0013]

【化２】 Embedded image

【００１４】[0014]

【化３】 Embedded image

【００１５】[0015]

【化４】 Embedded image

【００１６】また、スチルベン、アゾベンゼン、アント
ラセン、アクリジン、ピレンなどの大きな共役系を含む
化合物、または、ヨウ素、臭素、塩素などのハロゲンを
含む化合物も利用することができる。屈折率調整成分の
うち屈折率を低減させる成分は、たとえば、ピペラジ
ン、２，５−ジメチルピペラジン、４−ヒドロキシピペ
リジン、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサン、２−ジ
メチル，６−ジメチル，４−ヒドロキシピペリジン、Ｎ
−フェニルエタノールアミン、ビス（エチルアミノ）エ
タン、１，６−ヘキサンヂオール、１，６−ヘキサンヂ
アミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ｎ−ド
デシルアミン、化５式、化６式の化合物があげられる。Further, a compound containing a large conjugated system such as stilbene, azobenzene, anthracene, acridine and pyrene, or a compound containing halogen such as iodine, bromine and chlorine can be used. Among the refractive index adjusting components, components that reduce the refractive index include, for example, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, 4-hydroxypiperidine, 1,4-dihydroxycyclohexane, 2-dimethyl, 6-dimethyl, 4-hydroxypiperidine, N
-Phenylethanolamine, bis (ethylamino) ethane, 1,6-hexanediol, 1,6-hexanediamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) n-dodecylamine, Chemical formula 5, Chemical formula 6 Examples include compounds of formula.

【００１７】[0017]

【化５】 Embedded image

【００１８】[0018]

【化６】 [Chemical 6]

【００１９】これらの光学的非線形性成分および屈折率
調整成分は、活性水素を持つ官能基を有しており重合時
に添加するモノマーのモル量を規制して共重合すること
により高分子マトリックス形成成分に対する量比を規制
して製造することができる。また、光学的非線形成分お
よび屈折率調整成分は、上記の高分子マトリックス中に
分散した状態で存在していても同様な結果が得られる。These optical non-linear component and refractive index adjusting component have a functional group having active hydrogen, and are copolymerized by controlling the molar amount of a monomer added at the time of polymerization to perform copolymerization. Can be manufactured by controlling the amount ratio to. Similar results can be obtained even if the optical nonlinear component and the refractive index adjusting component are present in a dispersed state in the polymer matrix.

【００２０】この高分子非線形光学材料は、成形後にそ
のまま使用しても良いが、通常、成形後にポーリング処
理をおこなって使用される。すなわち、スピンコート、
射出成形、押出成形などにより材料を所定の形状に成形
した後、材料中の光学的非線形成分が分子運動できる温
度に加熱しながら電場を加えて、光学的非線形成分を配
向させる。次に電場を加えたまま、材料中の光学的非線
形成分が分子運動できなくなる温度まで冷却する。この
ように配向ないしは、異方性を付与した、光学的非線形
の高分子材料が容易に得られる。The polymeric nonlinear optical material may be used as it is after molding, but it is usually used after poling treatment after molding. That is, spin coating,
After the material is molded into a predetermined shape by injection molding, extrusion molding, or the like, an electric field is applied while heating the material to a temperature at which the optical nonlinear component in the material can undergo molecular motion, and the optical nonlinear component is oriented. Then, with the electric field applied, the material is cooled to a temperature at which the optical non-linear component in the material cannot move. As described above, an optically nonlinear polymer material having orientation or anisotropy can be easily obtained.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の非線形光学材料は、３次
の光学的非線形性を示し、光で光を制御する全光化デバ
イスの構成が可能であり以下にその例を挙げて説明す
る。図１に光で光を制御する全光化デバイスの基本構成
を示した。本システムはレーザー光の主光源Ａ、３次の
光学的非線形性を示す本発明の材料が組み込まれた光素
子Ｂ、光検出手段Ｃおよび制御光源Ｄの４つの部分から
基本的に構成されている。主光源Ａから発振された光は
入力光ａとして光素子Ｂに入力される。一方、制御光源
Ｄから発振された光は制御光ｄとして光素子Ｂに入力さ
れる。この制御光ｄと非線形媒質の光素子Ｂの間で入力
光ａは、光学的性質（たとえば屈折率）が変化する。こ
の光学性質の変化により出力光ｃは入力光ａと異なりそ
の性質（たとえば位相）変化が検出手段Ｃで検出され
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The non-linear optical material of the present invention exhibits a third-order optical non-linearity, and it is possible to construct an all-optical device for controlling light by light, which will be described below by way of examples. . FIG. 1 shows the basic configuration of an all-optical device that controls light with light. This system is basically composed of four parts: a main light source A of laser light, an optical element B incorporating the material of the present invention exhibiting third-order optical nonlinearity, a light detecting means C, and a control light source D. There is. The light emitted from the main light source A is input to the optical element B as the input light a. On the other hand, the light emitted from the control light source D is input to the optical element B as the control light d. The optical property (eg, refractive index) of the input light a changes between the control light d and the optical element B of the nonlinear medium. Due to the change in the optical property, the output light c differs from the input light a, and the change in the property (for example, phase) is detected by the detecting means C.

【００２２】この全光化デバイスの光素子Ｂとして、本
発明の非線形光学材料が使用できる。この光素子Ｂはバ
ルクの状態での使用、導波路の形態としての使用、ファ
イバーの状態としての使用のいずれであってもかまわな
い。 （位相変調器の光素子としての利用）位相変調器のシス
テムは図１の基本構成と同じシステムで構成される。入
力光ａは、３次の光学的非線形性を有する光素子Ｂに制
御光ｄを入力すると、入力光ａが光素子Ｂで屈折率の変
化を受け屈折率の変化量に相応して位相シフトした出力
光ｃを出力し、検出手段Ｃでその位相変調光が検出でき
る。この際光素子Ｂの屈折率変化は、制御光ｂの光電場
の大きさの２乗に比例する光カー効果と呼ばれる現象に
相応する。これは３次の光学的非線形性材料のもつ特性
である。制御光ｄによる入力光ａの位相シフト量は、一
般に出力光ｃをヘテロダイン検波（受信電波の周波数に
近い周波数の電気振動の波を局部発振器で発生し、受信
波との唸りを生じさせて検波する方法）の方法等により
検出できる。As the optical element B of this all-optical device, the nonlinear optical material of the present invention can be used. The optical element B may be used in a bulk state, used as a waveguide form, or used as a fiber state. (Use of Phase Modulator as Optical Element) The phase modulator system has the same system as the basic configuration of FIG. When the control light d is input to the optical element B having the third-order optical non-linearity, the input light a undergoes a change in the refractive index at the optical element B and the phase shift corresponding to the amount of change in the refractive index. The output light c is output and the phase-modulated light can be detected by the detecting means C. At this time, the change in the refractive index of the optical element B corresponds to a phenomenon called the optical Kerr effect, which is proportional to the square of the magnitude of the photoelectric field of the control light b. This is a characteristic of the third-order optically nonlinear material. The phase shift amount of the input light a by the control light d is generally obtained by heterodyne detection of the output light c (electric oscillation of a frequency close to the frequency of the received radio wave is generated by the local oscillator and detected by causing a beat with the received wave). Method).

【００２３】（位相リターダーの光素子としての利用）
本発明の光学的非線形性材料は、特開平６−２９９７７
１に明示されているようにポーリング操作を施すことに
よって屈折率の異方性を付与することができる。３次の
光学的非線形性とともにこの屈折率異方性を示す光素子
を用いて以下の位相リターダーを構成することができ
る。位相リターダーのデバイス構成を図２に示した。(Use of phase retarder as optical element)
The optically non-linear material of the present invention is disclosed in JP-A-6-29977.
The anisotropy of the refractive index can be imparted by performing the poling operation as specified in 1. The following phase retarder can be constructed by using an optical element exhibiting this refractive index anisotropy together with the third-order optical nonlinearity. The device configuration of the phase retarder is shown in FIG.

【００２４】上記ポーリング操作によって屈折率異方性
を付与された３次の光学的非線形性光学材料は一軸性の
光学的異方性を示す。図２では光素子Ｂのｙ軸方向と光
学的主軸を一致させた配置を示す。そこで、ｘ軸、ｙ軸
両方向への偏光成分を有する入力光ａは上記配置の異方
性が付与された光素子Ｂを通過すると、それぞれの成分
で位相変化量が異なるため出力光ｃに位相リタデーショ
ンが生じる。この際上記光素子Ｂに制御光ｄを照射する
と光カー効果により屈折率楕円体が変化し，その結果位
相リタデーションの変化が検出できる。The third-order optically nonlinear optical material to which the refractive index anisotropy is given by the above poling operation exhibits uniaxial optical anisotropy. FIG. 2 shows an arrangement in which the y-axis direction of the optical element B and the optical main axis coincide with each other. Therefore, when the input light a having polarization components in both the x-axis and y-axis directions passes through the optical element B to which the anisotropy of the above-described arrangement is given, the phase change amount is different in each component, and thus the output light c is phased. Retardation occurs. At this time, when the control light d is applied to the optical element B, the refractive index ellipsoid changes due to the Kerr effect, and as a result, the change in phase retardation can be detected.

【００２５】この様にして本発明の非線形光学材料を光
素子Ｂを制御光ｄにより位相リタデーションを制御でき
る機能する素子を作製することができる。通常、位相リ
ターダーは光素子Ｂの前および検出手段（図示せず）の
前に偏光板を配置し、偏光成分の強度変化を観測するこ
とにより検出できる。これを利用して光制御型の強度変
調器を作製することができる。In this way, the non-linear optical material of the present invention can be used to fabricate the optical device B as a device capable of controlling the phase retardation by the control light d. Usually, the phase retarder can be detected by arranging a polarizing plate in front of the optical element B and in front of the detecting means (not shown) and observing the intensity change of the polarized component. Utilizing this, a light control type intensity modulator can be manufactured.

【００２６】（強度変調器の光素子としての利用）上述
の様に位相変調器の原理を利用して本発明の光学的非線
形性材料を光素子Ｂとして使用して、干渉型の強度変調
器を作製することができる。図３にマッハツェンダー干
渉計の構成を示した。この干渉型の強度変調器では、入
力光ａは第１のハーフミラー１で２つの光に分けられ、
１方は光制御型の位相変調器の光素子Ｂを通過する。制
御光ｄで変調された出力光は他方の光素子Ｂを通過しな
い光と第２ハーフミラー２で合波され、干渉をもつ出力
光ｃが得られる。(Use of Intensity Modulator as Optical Element) As described above, the principle of the phase modulator is used to use the optical nonlinear material of the present invention as the optical element B to interferometric intensity modulator. Can be produced. Figure 3 shows the configuration of the Mach-Zehnder interferometer. In this interferometric intensity modulator, the input light a is split into two lights by the first half mirror 1.
One passes through the optical element B of the light control type phase modulator. The output light modulated by the control light d is combined with the light that does not pass through the other optical element B by the second half mirror 2, and the output light c having interference is obtained.

【００２７】本発明の光素子Ｂを位相変調器としてのマ
ッハツェンダー干渉計に組み込むことにより、光制御型
の強度変調機能を有する素子が作製できる。同時にこの
光素子は偏光子を組み合わせることにより、光スイッチ
にも利用することができる。また図４に示した導波路型
の強度変調器も同様の原理で導波路型の光素子Ｂと制御
光ｄと組み合わせて作製することができる。強度変調器
の小型化、集積化の観点からこの様な導波路型の光素子
は有用である。By incorporating the optical element B of the present invention in a Mach-Zehnder interferometer as a phase modulator, an element having a light control type intensity modulation function can be manufactured. At the same time, this optical element can also be used as an optical switch by combining a polarizer. The waveguide type intensity modulator shown in FIG. 4 can also be manufactured by combining the waveguide type optical element B and the control light d on the same principle. From the viewpoint of miniaturization and integration of the intensity modulator, such a waveguide type optical element is useful.

【００２８】（光スイッチの光素子としての利用）上述
の光カー効果を利用して光素子Ｂでの屈折率制御をおこ
なうことで、いくつかの光スイッチ機能を有する素子を
作製することができる。図５に全反射を利用したスイッ
チの構成例を示した。入力光ａは導波路ｇ中を透過光ｅ
として透過していく。ここで図中斜線部分に制御光ｄを
入射して光素子Ｂの屈折率を低下させる。通常、入力光
ａは透過光ｅとして出力されるが、斜線部分の屈折率の
変化で入力光ａが全反射条件を満たされたとき、反射光
ｆとしてスイッチされ出力される。また、位相リターダ
ーを利用したスイッチの作製も可能である。(Use of Optical Switch as Optical Element) By controlling the refractive index of the optical element B by utilizing the above-mentioned optical Kerr effect, some elements having an optical switch function can be manufactured. . FIG. 5 shows a configuration example of a switch using total reflection. The input light a is transmitted light e through the waveguide g.
As it permeates. Here, the control light d is incident on the shaded portion in the drawing to lower the refractive index of the optical element B. Normally, the input light a is output as the transmitted light e, but when the input light a satisfies the total reflection condition due to the change in the refractive index in the shaded portion, it is switched and output as the reflected light f. It is also possible to fabricate a switch using a phase retarder.

【００２９】（光分波器の光素子としての利用）方向性
結合器に３次の光学的非線形性（カー効果）を有する材
料を組み込むことにより、光の分波機能を有する素子を
作製することができる。図６にその構成を示した。入力
光ａとして強いパルスと弱いパルスの混在した光を入力
する。それぞれのパルスの強さに応じた方向性結合性を
もつ導波路として機能する光素子Ｂでの屈折率の変化に
より、それぞれ光での結合の態様が変わり、出力光ｃは
それに応じた方向の導波路へそれぞれ出力される。(Use of Optical Demultiplexer as Optical Element) By incorporating a material having third-order optical nonlinearity (Kerr effect) in the directional coupler, an element having a light demultiplexing function is manufactured. be able to. The structure is shown in FIG. As the input light a, light in which a strong pulse and a weak pulse are mixed is input. Due to a change in the refractive index of the optical element B that functions as a waveguide having a directional coupling property according to the intensity of each pulse, the mode of light coupling changes, and the output light c has a corresponding direction. Each is output to the waveguide.

【００３０】（光双安定素子の光素子としての利用）３
次の光学的非線形性（光カー効果）を有する材料を利用
して、光双安定機能を有する素子を作ることができる。
光双安定素子は光学的ゲートあるいはフリップフロップ
回路として利用することができる。図７にマッハツェン
ダー型干渉計にフィドバック機能を付加した光安定素子
の構成を示した。フィードバック光ｈを制御光ｄとして
使用することにより、光素子Ｂの屈折率が光カー効果に
より変化し、その結果としての系の透過率が変化する。
この透過率は出力光ｃに対して周期的に変化する。すな
わち、非線形な応答を実現することになるので、結果と
して、入力光強度に対してその履歴に応じた２つの安定
状態を実現することができる。すなわち、双安定素子と
して機能することができる。(Use of Optical Bistable Device as Optical Device) 3
A device having an optical bistable function can be produced by using a material having the following optical nonlinearity (optical Kerr effect).
The optical bistable element can be used as an optical gate or a flip-flop circuit. FIG. 7 shows the structure of a photostable element in which a feedback function is added to the Mach-Zehnder interferometer. By using the feedback light h as the control light d, the refractive index of the optical element B changes due to the Kerr effect, and as a result, the transmittance of the system changes.
This transmittance changes periodically with respect to the output light c. That is, since a non-linear response is realized, as a result, two stable states corresponding to the history of the input light intensity can be realized. That is, it can function as a bistable element.

【００３１】この光双安定素子は図８に示したような光
素子Ｂの入力面と出力面にミラーを設けたファブリペロ
型の干渉計によっても作製することができる。 （位相共役鏡としての利用）３次の光学的非線形性を利
用して位相共役波発生の機能を有する素子を作製するこ
とができる。図９にその構成を示した。この配置は縮退
４光波混合と呼ばれる装置でａ１，ａ２，ａ３の３つの
光波が非線形媒質の光素子Ｂに入射するとａ３に対して
位相項が共役であるａ４を得ることができる。This optical bistable element can also be manufactured by a Fabry-Perot type interferometer in which mirrors are provided on the input surface and the output surface of the optical element B as shown in FIG. (Use as Phase Conjugate Mirror) An element having a function of generating a phase conjugate wave can be manufactured by utilizing the third-order optical nonlinearity. The structure is shown in FIG. This arrangement is a device called degenerate four-wave mixing, and when three light waves a1, a2, and a3 are incident on the optical element B of the nonlinear medium, a4 whose phase term is conjugate to a3 can be obtained.

【００３２】この位相共役効果を利用して、位相共役共
振器、像修正等の応用が可能となる。これらデバイス作
成に当たり、本発明の高分子材料は加工性が容易で素子
形態を比較的自由に選ぶことができる。特に導波路化デ
バイスとして利用しようとする場合、本発明の高分子材
料は加工性が容易というメリットだけでなく、屈折率が
制御できるので、導波路作成に関して設計の幅が広がる
というメリットも有する。Utilizing this phase conjugation effect, applications such as a phase conjugation resonator and image correction become possible. In producing these devices, the polymer material of the present invention is easy to process and the element form can be selected relatively freely. Especially when it is intended to be used as a waveguide device, the polymer material of the present invention has not only the advantage of easy workability but also the advantage of broadening the design range in terms of waveguide production because the refractive index can be controlled.

【００３３】[0033]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。下記
実施例１から３の各例において、分子構造の確認は赤外
線吸収スペクトルと Ｈ核磁気共鳴スペクトルによりお
こなった。融点およびガラス転移温度の測定は示差走査
熱量計によりおこなった。屈折率は偏光解析法によりお
こなった。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. In each of the following Examples 1 to 3, the molecular structure was confirmed by infrared absorption spectrum and 1 H nuclear magnetic resonance spectrum. The melting point and the glass transition temperature were measured by a differential scanning calorimeter. The refractive index was measured by ellipsometry.

【００３４】（実施例１） （材料の合成方法）２−メチル−４−ニトロアニリン
７．６１ｇを水１００ｍｌと３６％塩酸水溶液４５ｍｌ
の混合液に溶解して３℃に冷却した。その溶液に水１８
ｍｌに溶かした亜硝酸ナトリウム３．８０ｇを加えた。
この溶液を３℃に保って１時間攪拌した。さらにこの溶
液中にｍ−トリルジエタノールアミン９．７６ｇを水１
２５ｍｌと３６％塩酸水溶液７．５ｍｌの混合液に溶解
した溶液を３０分間かけて添加した後、３℃で２０分間
攪拌し、さらに２０℃で６０分間攪拌して反応させた。
反応混合物に３５．４ｇの水酸化カリウムを水２００ｍ
ｌに溶かした液を添加して中和し、析出した粗生成物を
濾別水洗して乾燥させた。この生成物をエタノールから
再結晶を２回繰り返して以下の構造式（化７）で示され
る４−Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）アミノ−
２、２’−ジメチル−４’−ニトロアゾベンゼンを得た
（収率；８０％，融点；１６９℃）。(Example 1) (Method of synthesizing materials) 2-methyl-4-nitroaniline (7.61 g) was added to water (100 ml) and 36% hydrochloric acid aqueous solution (45 ml).
It was dissolved in the mixed solution of and cooled to 3 ° C. Water 18
3.80 g of sodium nitrite dissolved in ml was added.
The solution was kept at 3 ° C. and stirred for 1 hour. Further, to this solution was added 9.76 g of m-tolyldiethanolamine in water 1
A solution dissolved in a mixed liquid of 25 ml and 7.5 ml of a 36% hydrochloric acid aqueous solution was added over 30 minutes, followed by stirring at 3 ° C. for 20 minutes and further stirring at 20 ° C. for 60 minutes to cause a reaction.
To the reaction mixture was added 35.4 g of potassium hydroxide to 200 m of water.
The solution dissolved in 1 was added to neutralize, and the precipitated crude product was separated by filtration, washed with water and dried. This product was recrystallized twice from ethanol to give 4-N, N-bis (2-hydroxyethyl) amino-represented by the following structural formula (Formula 7).
2,2′-Dimethyl-4′-nitroazobenzene was obtained (yield; 80%, melting point; 169 ° C.).

【００３５】[0035]

【化７】 [Chemical 7]

【００３６】化７の化合物０．６８６ｇとトリレン−
２，４−ジイソシアナート０．５００ｇとをＮ−メチル
−２−ピロリドン１０ｍｌに溶解させて１００℃で１時
間攪拌した。この溶液を２０℃に冷却した後、トランス
−２，５−ジメチルピペラジン０．１０９ｇを加え、２
０℃で７時間攪拌して反応させた。反応混合物をエタノ
ールとヘキサンとの１：１混合液４００ｍｌ中に投入し
て、析出した沈殿ポリマーを濾別し減圧乾燥した。0.686 g of the compound of Chemical formula 7 and tolylene-
0.500 g of 2,4-diisocyanate was dissolved in 10 ml of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at 100 ° C. for 1 hour. After the solution was cooled to 20 ° C., 0.109 g of trans-2,5-dimethylpiperazine was added and 2
The mixture was reacted by stirring at 0 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was put into 400 ml of a 1: 1 mixed solution of ethanol and hexane, and the precipitated polymer was separated by filtration and dried under reduced pressure.

【００３７】この生成ポリマーは、以下の構造式（化
８）であることを確認した（収率；８９％、ガラス転移
温度；１４２℃、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中での固
有粘度０．２８ｄｌ／ｇ、吸収極大波長；４７４ｎ
ｍ）。It was confirmed that the resulting polymer had the following structural formula (Formula 8) (yield; 89%, glass transition temperature; 142 ° C., intrinsic viscosity in N-methyl-2-pyrrolidone was 0.1. 28 dl / g, absorption maximum wavelength; 474n
m).

【００３８】[0038]

【化８】 Embedded image

【００３９】（実施例２） （材料の合成方法）実施例１で合成した化７の化合物
１．５０ｇと４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナ
ート１．５７１ｇとをＮ−メチル−２−ピロリドン９０
ｍｌに溶解して、１００℃で９０分間攪拌した。この溶
液を２０℃に冷却した後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
１０ｍｌに溶解させたトランス−２，５−ジメチルピペ
ラジン０．２３９ｇを加え、２０℃で５時間攪拌して反
応させた。反応混合物をエタノール３０００ｍｌに投入
して、析出した沈殿ポリマーを濾別し減圧乾燥した。こ
の生成ポリマーは、以下の構造式（化９）であることを
確認した（収率；９６％、ガラス転移温度；１１４℃、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン中での固有粘度０．８０ｄ
ｌ／ｇ、吸収極大波長；４７５ｎｍ）。(Example 2) (Method for synthesizing materials) N-methyl-2-pyrrolidone 90 was prepared by mixing 1.50 g of the compound of Chemical formula 7 synthesized in Example 1 and 1.571 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate.
It was dissolved in ml and stirred at 100 ° C. for 90 minutes. After cooling this solution to 20 ° C, 0.239 g of trans-2,5-dimethylpiperazine dissolved in 10 ml of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was stirred and reacted at 20 ° C for 5 hours. The reaction mixture was poured into 3000 ml of ethanol, and the precipitated polymer precipitated was separated by filtration and dried under reduced pressure. It was confirmed that the produced polymer had the following structural formula (Formula 9) (yield: 96%, glass transition temperature: 114 ° C.,
Intrinsic viscosity in N-methyl-2-pyrrolidone 0.80d
1 / g, absorption maximum wavelength; 475 nm).

【００４０】[0040]

【化９】 Embedded image

【００４１】（実施例３） （材料の合成方法）実施例１で合成した化７の化合物
０．７１６ｇと２，２−ビス（４−イソシアナートフェ
ニル）ヘキサフルオロプロパン１．０２９ｇとをＮ−メ
チル−２−ピロリドン１５ｍｌに溶解して、１２０℃で
６０分間攪拌した。この溶液を２０℃に冷却した後、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン３ｍｌに溶解させたトランス
−２，５−ジメチルピペラジン０．０７６ｇを加え、２
０℃で３時間攪拌し、さらに８０℃で１時間攪拌して反
応させた。反応混合物を水とエタノールとの１：１混合
液４００ｍｌに投入して、析出した沈殿ポリマーを濾別
し減圧乾燥した。(Example 3) (Method of synthesizing materials) 0.716 g of the compound of Chemical formula 7 synthesized in Example 1 and 1.029 g of 2,2-bis (4-isocyanatophenyl) hexafluoropropane were mixed with N- It was dissolved in 15 ml of methyl-2-pyrrolidone and stirred at 120 ° C. for 60 minutes. After cooling the solution to 20 ° C., N
Add 0.076 g of trans-2,5-dimethylpiperazine dissolved in 3 ml of -methyl-2-pyrrolidone and add 2.
The mixture was stirred at 0 ° C. for 3 hours and further at 80 ° C. for 1 hour to react. The reaction mixture was added to 400 ml of a 1: 1 mixed solution of water and ethanol, the precipitated polymer was separated by filtration and dried under reduced pressure.

【００４２】この生成ポリマーは、以下の構造式（化１
０）であることを確認した（収率；８１％、ガラス転移
温度；１３６℃、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中での固
有粘度０．１７ｄｌ／ｇ、吸収極大波長；４６５ｎ
ｍ）。The resulting polymer has the following structural formula:
0) (yield: 81%, glass transition temperature: 136 ° C., intrinsic viscosity in N-methyl-2-pyrrolidone 0.17 dl / g, absorption maximum wavelength: 465n)
m).

【００４３】[0043]

【化１０】 Embedded image

【００４４】（３次の非線形感受率の測定）実施例１か
ら３で合成した化８式〜化１０式のそれぞれのポリマー
を使用して、ピリジンを溶媒としたスピンコート法によ
りガラス基板上に成膜し、ポリマーの３次非線形感受率
を測定した。測定は図１０に示した光学系で行った。光
源は、コンティニアム社製のＮｄ：ＹＡＧレーザと色素
レーザ（ＮＤ６０）と差周波発生器（ＩＲＰ）から構成
されるシステムを用い、基本波としては１９０７．５ｎ
ｍを使用した。入射光のパワーはＮＤフィルターおよび
フィルター、プリズムを通過させて適宜調整した。必要
に応じグランレーザープリズムとのフレネルロム波長板
で入射光の偏光方向を選択した。さらに入射光はレンズ
で集光され、サンプルステージＳ上の試料表面に導かれ
る。試料表面は光軸に対して垂直になるように設定し、
これを入射角０度とした。入射面に対して垂直方向を回
転軸として入射角を変化させて計測した。(Measurement of Third-Order Nonlinear Susceptibility) Each of the polymers of Chemical formulas 8 to 10 synthesized in Examples 1 to 3 was used to spin-coat on a glass substrate using pyridine as a solvent. A film was formed and the third-order nonlinear susceptibility of the polymer was measured. The measurement was performed with the optical system shown in FIG. As the light source, a system composed of a Nd: YAG laser manufactured by Continium, a dye laser (ND60) and a difference frequency generator (IRP) is used, and the fundamental wave is 1907.5n.
m was used. The power of the incident light was appropriately adjusted by passing it through an ND filter, a filter and a prism. The polarization direction of the incident light was selected by a Fresnel rom wave plate with a Glan laser prism as required. Further, the incident light is condensed by the lens and guided to the sample surface on the sample stage S. Set the sample surface so that it is perpendicular to the optical axis,
This was set at an incident angle of 0 degree. The measurement was performed by changing the incident angle with the rotation axis in the direction perpendicular to the incident surface.

【００４５】発生した波長６３５．８ｎｍの第３高調波
はレンズでコリメートされた後、さらにレンズでモノク
ロメータの直前のスリットに集光するように導かれる。
ＮＤフィルターによる第３高調波のパワー調整と、検光
子による偏光方向の選択を必要に応じて行った。モノク
ロメータで波長６３６．８ｎｍの第３高調波のみを分光
し、光電子増倍管にて検出、ボックスカー積分器で積算
し、第３高調波強度を計測した。入射角はコンピュータ
で自動調製され、それぞれの入射角で第３高調波の強度
を取り込み、メーカフリンジパターンを得た。The generated third harmonic having a wavelength of 635.8 nm is collimated by the lens and then guided by the lens so as to be condensed on the slit just before the monochromator.
The power adjustment of the third harmonic by the ND filter and the selection of the polarization direction by the analyzer were performed as necessary. Only the third harmonic having a wavelength of 636.8 nm was spectrally separated by a monochromator, detected by a photomultiplier tube, integrated by a boxcar integrator, and the third harmonic intensity was measured. The incident angle was automatically adjusted by a computer, and the intensity of the third harmonic was captured at each incident angle to obtain a maker fringe pattern.

【００４６】試料はガラス基板上に実施例１〜３で得ら
れた高分子をスピンコート法によって、薄膜化したもの
を用いた。標準試料として厚さ１ｍｍの溶融石英を用
い、その相対的な信号の比較から、３次非線形感受率を
決定した。標準試料の３次非線形感受率として２．７９
×１０^-14esu，コヒーレンス長として１８．３８μｍを
用いた。ガラス基板の３次非線形感受率も考慮して解析
した。結果を表１に示す。As the sample, a polymer obtained by thinning the polymer obtained in Examples 1 to 3 on a glass substrate by a spin coating method was used. A fused silica having a thickness of 1 mm was used as a standard sample, and the third-order nonlinear susceptibility was determined by comparing the relative signals. The third-order nonlinear susceptibility of the standard sample is 2.79.
× 10 ⁻¹⁴ esu and a coherence length of 18.38 μm were used. The analysis was performed in consideration of the third-order nonlinear susceptibility of the glass substrate. The results are shown in Table 1.

【００４７】[0047]

【表１】 （実施具体例）実施例１で合成した試料をガラス基板上
にキャストし、そのフィルムを基板から剥がしてフィル
ム試料とした。図１１に示したマッハツェンダー型干渉
系にそのフィルムを試料としてセットした。Ｈｅ−Ｎｅ
レーザからの光をビームスプリッターで２つに分波し、
一方を上記のフィルム試料を透過させ、他方はそのまま
再度合波することにより、干渉を生じさせ、その時の光
強度を計測した。続いて試料に別方向からＡｒレーザか
らのレーザ光を照射して制御光とし、その時の光強度の
変化を再度計測した。この方法により制御光を受けた試
料の屈折率変化により生じる位相シフト量を、検出光強
度の変化で検出することができた。[Table 1] (Specific Example) The sample synthesized in Example 1 was cast on a glass substrate, and the film was peeled from the substrate to give a film sample. The film was set as a sample in the Mach-Zehnder interferometer system shown in FIG. He-Ne
The light from the laser is split into two by the beam splitter,
One of them was transmitted through the above film sample, and the other was multiplexed again to cause interference, and the light intensity at that time was measured. Subsequently, the sample was irradiated with laser light from an Ar laser from another direction to serve as control light, and the change in light intensity at that time was measured again. By this method, the amount of phase shift caused by the change in the refractive index of the sample that received the control light could be detected by the change in the detection light intensity.

【００４８】[0048]

【発明の効果】本発明の非線形光学材料は、上述の屈折
率の変化を利用して光の位相変化、位相変化に基づく干
渉効果の変化による強度変化、光の進行方向変化、光の
導波路での結合の態様変化、位相共役波発生などのデバ
イスとして利用することができる。The nonlinear optical material of the present invention utilizes the above-mentioned change in the refractive index to change the phase of light, the change in intensity due to the change in the interference effect due to the change in the phase, the change in the traveling direction of the light, and the optical waveguide. It can be used as a device for changing the mode of coupling in, generating a phase conjugate wave, and the like.

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

【図１】本発明の光で光を制御する全光化デバイスの基
本構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of an all-optical device for controlling light with light according to the present invention.

【図２】位相リターダーを構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a phase retarder.

【図３】マッハツェンダー型干渉計の構成を示す概略図
である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a Mach-Zehnder interferometer.

【図４】導波路型の強度変調の構成を示す概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a waveguide type intensity modulation.

【図５】全反射を利用した光スイッチの概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of an optical switch using total internal reflection.

【図６】光の分波機能の構成を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a light demultiplexing function.

【図７】マッハチュンダー型干渉計にフィードバック機
能を付加した光双安定素子の構成を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of an optical bistable element in which a feedback function is added to a Mach-Chunder interferometer.

【図８】ファブリペロ型の干渉計にフィードバック機能
を付加した光双安定素子の構成を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of an optical bistable element in which a feedback function is added to a Fabry-Perot interferometer.

【図９】本発明の非線形光学材料を用い、位相共役波発
生機能を有する素子の構成概略図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an element having a function of generating a phase conjugate wave using the nonlinear optical material of the present invention.

【図１０】本発明の非線形光学材料の３次線形性感受率
を測定した測定システムの構成概略図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a measurement system for measuring the third-order linearity susceptibility of the nonlinear optical material of the present invention.

【図１１】本発明の非線形光学材料をマッハツェンダー
型干渉系に適用した実施例５の構成の概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram of the configuration of Example 5 in which the nonlinear optical material of the present invention is applied to a Mach-Zehnder interferometer system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ａ：光源、 Ｂ：光素子、Ｃ：検出手段、 Ｄ：制御光
源、 ａ：入力光、ｃ：出力光、ｄ：制御光、ｅ：透過
光、ｆ：反射光、ｈ：フィードバック光A: light source, B: optical element, C: detection means, D: control light source, a: input light, c: output light, d: control light, e: transmitted light, f: reflected light, h: feedback light.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 高分子のマトリックス形成成分とπ電子
共役系に少なくとも１つの電子供与基と少なくとも１つ
の電子吸引基とが結合した光学的非線形性成分と屈折率
増大化成分または屈折率減少化成分からなる屈折率調整
成分とを有する光学的非線形高分子材料であって、光で
光を制御する全光化デバイスの構成材料として用いるこ
とを特徴とする非線形光学材料の利用方法。1. An optical nonlinearity component in which at least one electron-donating group and at least one electron-withdrawing group are bound to a polymer matrix-forming component and a π-electron conjugated system, and a refractive index increasing component or a refractive index decreasing compound. A method of using a non-linear optical material, which is an optical non-linear polymer material having a refractive index adjusting component consisting of a component, and is used as a constituent material of an all-optical device for controlling light by light. 【請求項２】 該光学的非線形高分子材料は、該屈折率
増大化成分または該屈折率減少化成分が制御された比率
で該光学的非線形性成分と共に該高分子マトリックス形
成成分に共重合されていることを特徴とする請求項１に
記載の非線形光学材料の利用方法。2. The optically non-linear polymeric material is copolymerized with the optically non-linear component into the polymeric matrix-forming component in a controlled ratio of the refractive index increasing component or the refractive index decreasing component. The method of using the nonlinear optical material according to claim 1, wherein 【請求項３】 該光学的非線形高分子材料は、該屈折率
増大化成分または該屈折率減少化成分が制御された比率
で、該光学的非線形成分と共に該高分子マトリックス中
に分散していることを特徴とする請求項１に記載の非線
形光学材料の利用方法。3. The optically nonlinear polymer material, wherein the refractive index increasing component or the refractive index decreasing component is dispersed in the polymer matrix together with the optical nonlinear component in a controlled ratio. The method of using a nonlinear optical material according to claim 1, characterized in that.