JPS63121827A - 非線形光学デバイス - Google Patents
非線形光学デバイスInfo
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- JPS63121827A JPS63121827A JP62275564A JP27556487A JPS63121827A JP S63121827 A JPS63121827 A JP S63121827A JP 62275564 A JP62275564 A JP 62275564A JP 27556487 A JP27556487 A JP 27556487A JP S63121827 A JPS63121827 A JP S63121827A
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- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
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- C08G73/22—Polybenzoxazoles
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- C08G73/18—Polybenzimidazoles
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/361—Organic materials
- G02F1/3615—Organic materials containing polymers
- G02F1/3616—Organic materials containing polymers having the non-linear optical group in the main chain
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、三次非線形光学感受率χ(3)を示す全芳香
族ポリマーから形成された光学的に透明な媒体を有する
有機非線形光学要素を備えた光学デバイスに関する。
族ポリマーから形成された光学的に透明な媒体を有する
有機非線形光学要素を備えた光学デバイスに関する。
(従来の技術)
大きな非局在化π電子系を持った有機および高分子材料
が非線形光学応答を示すことができ、多くの場合その光
学応答は無機基体が示すものよりずっと大きくなること
は公知である。
が非線形光学応答を示すことができ、多くの場合その光
学応答は無機基体が示すものよりずっと大きくなること
は公知である。
また、有機および高分子材料の特性は、非線形光学効果
をもたらす電子相互作用を保存したまま、機械的安定性
、耐熱酸化安定性および高いレーザー損傷闇値といった
他の望ましい特性が最適となるように変化させることが
できる。
をもたらす電子相互作用を保存したまま、機械的安定性
、耐熱酸化安定性および高いレーザー損傷闇値といった
他の望ましい特性が最適となるように変化させることが
できる。
共役有機系の特に重要な点は、非線形効果を生ずる原因
が、無機材料に見られる核座標の変位もしくは再配置と
は異なり、π電子雲の分極にあるという点である。
が、無機材料に見られる核座標の変位もしくは再配置と
は異なり、π電子雲の分極にあるという点である。
有機および高分子材料の非線形光学特性は、米国ワシン
トンで1982年に開催された第18回米国化学会高分
子化学分会後援のシンポジウムのテーマであった。この
会議で発表された論文は米国化学会発行のACSシンポ
ジウム・シリーズ233 (1983)に掲載されてい
る。
トンで1982年に開催された第18回米国化学会高分
子化学分会後援のシンポジウムのテーマであった。この
会議で発表された論文は米国化学会発行のACSシンポ
ジウム・シリーズ233 (1983)に掲載されてい
る。
大きな光学的非線形性を持った有機もしくは高分子材料
の薄膜をシリコン系電子回路と組合わせたものは、レー
ザー変調および偏向、光学回路の情報制御などのシステ
ムとして利用可能である。
の薄膜をシリコン系電子回路と組合わせたものは、レー
ザー変調および偏向、光学回路の情報制御などのシステ
ムとして利用可能である。
縮退四波゛混合(degenerate four w
ave mixing)もしくは光双゛安定といった三
次非線形性により起こる新規なプロセスは、光通信およ
び光集積回路の製作のような多様な分野で潜在的な有用
性を有している。
ave mixing)もしくは光双゛安定といった三
次非線形性により起こる新規なプロセスは、光通信およ
び光集積回路の製作のような多様な分野で潜在的な有用
性を有している。
Be1l System Techn、 J、、 6.
1975(1982)においてp、t4. Sm1th
は、χ(31(ω1.ω2.ω3)、特に縮退三次非線
形感受率χ(11(−ω、ω、ω)〔x(3ゝ(ω)と
定義する〕が、次式に示すように、光学場強度Eと共に
誘電率εを変化させる現象を利用することを提案した: ε=ε、(ω)+4πχ(3)(−ω、ω、ω)E2(
ω)χf31 (ω)は、光の自己集束、自己捕捉およ
び自己ヘンディング、縮退四波混合ならびに位相共役と
いった周知の効果にも関与する。
1975(1982)においてp、t4. Sm1th
は、χ(31(ω1.ω2.ω3)、特に縮退三次非線
形感受率χ(11(−ω、ω、ω)〔x(3ゝ(ω)と
定義する〕が、次式に示すように、光学場強度Eと共に
誘電率εを変化させる現象を利用することを提案した: ε=ε、(ω)+4πχ(3)(−ω、ω、ω)E2(
ω)χf31 (ω)は、光の自己集束、自己捕捉およ
び自己ヘンディング、縮退四波混合ならびに位相共役と
いった周知の効果にも関与する。
三次非線形光学プロセスの理論と実際に関しては、下記
文献でも取り扱われている: D、 Frohlich、 ”Advances in
5olid Physics:Fe5tkoer P
roblem”; Pergamor++ Ne1y
York、 Vol。
文献でも取り扱われている: D、 Frohlich、 ”Advances in
5olid Physics:Fe5tkoer P
roblem”; Pergamor++ Ne1y
York、 Vol。
XXr (1981);
M、D、 Levenson and J、J、 So
r1g+ ’Coherent Non1inear
0ptics”、7章; Springer+ New
York(1981) : Y、R,5hen、 Rev、 Mod、 Phys、
、 48.1 (1976);D、M、 Pepper
、 Opt、 Eng、、 2L 156 (1982
)Y、R,5hen、 ’The Pr1nciple
s of Non1inear 0ptics”HJo
hn Wiley & 5ons、 Nets Yor
k (1984)。
r1g+ ’Coherent Non1inear
0ptics”、7章; Springer+ New
York(1981) : Y、R,5hen、 Rev、 Mod、 Phys、
、 48.1 (1976);D、M、 Pepper
、 Opt、 Eng、、 2L 156 (1982
)Y、R,5hen、 ’The Pr1nciple
s of Non1inear 0ptics”HJo
hn Wiley & 5ons、 Nets Yor
k (1984)。
レーザー周波数変換、位相共役光学、光回路の情報制御
、光バルブ、光スイッチ、光マルチブレクシングーデマ
ルチプレクシング・システムなどの用途に適した新規な
非線形光学デバイスを開発しようとする研究は引き続き
行われている。従来の無機光学および電気光学材料では
バンド幅に制限があるのと対照的に、大きな光学非線形
性を示す有機材料はVHF周波数の光学デバイス用途に
対して潜在的に大きな可能性を秘めている。
、光バルブ、光スイッチ、光マルチブレクシングーデマ
ルチプレクシング・システムなどの用途に適した新規な
非線形光学デバイスを開発しようとする研究は引き続き
行われている。従来の無機光学および電気光学材料では
バンド幅に制限があるのと対照的に、大きな光学非線形
性を示す有機材料はVHF周波数の光学デバイス用途に
対して潜在的に大きな可能性を秘めている。
(発明が解決しようとする問題点)
よって、本発明の目的は、新規な非線形光学デバイスを
提供することである。
提供することである。
本発明の別の目的は、三次非線形光学感受率χ(3)
を示す有機非線形光学要素を備えた光スーイソチデバイ
スおよび光変調デバイスを提供することである。
を示す有機非線形光学要素を備えた光スーイソチデバイ
スおよび光変調デバイスを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、大きな三次非線形光学感受
率χ(″) 応答を示すポリマーの光学的に透明な媒体
を備えた四波混合および双安定光学デバイスを提供する
ことである。
率χ(″) 応答を示すポリマーの光学的に透明な媒体
を備えた四波混合および双安定光学デバイスを提供する
ことである。
本発明のその他の目的および利点は、以下の説明および
実施例の記載から明らかとなろう。
実施例の記載から明らかとなろう。
(問題点を解決するための手段)
本発明の上記目的は、励起波長1.91unで測定して
少なくとも約1 ×1Q−1! esuの三次非線形光
学感受率χ(3) を示す全芳香族ポリマーから形成さ
れた光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を
備えた光学デバイスの提供により達成される。
少なくとも約1 ×1Q−1! esuの三次非線形光
学感受率χ(3) を示す全芳香族ポリマーから形成さ
れた光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を
備えた光学デバイスの提供により達成される。
本明細書において「光学的に透明」とは、固体の高分子
媒体が、入射基本光周波数と発生高調波光周波数とに対
して透明、すなわち光透過性であることを意味する。レ
ーザー周波数変換装置において、本廃明の非線形光学レ
ンズ媒体は入射光周波数と射出光周波数のいずれに対し
ても透明である。
媒体が、入射基本光周波数と発生高調波光周波数とに対
して透明、すなわち光透過性であることを意味する。レ
ーザー周波数変換装置において、本廃明の非線形光学レ
ンズ媒体は入射光周波数と射出光周波数のいずれに対し
ても透明である。
本明細書において「全芳香族」ポリマーとは、各モノマ
ー反復単位がいずれも少なくとも1個の芳香核をポリマ
ー主鎖に与えるようなモノマーから構成された線状ポリ
マーを意味する。
ー反復単位がいずれも少なくとも1個の芳香核をポリマ
ー主鎖に与えるようなモノマーから構成された線状ポリ
マーを意味する。
別の態様において、本発明は、励起波長1.91−で測
定して少なくとも約1 ×IQ−12esuの三次非線
形光学感受率χ(3)を示す全芳香族ポリマーから形成
された光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素
を備え、前記ポリマーが、一般式:%式% (式中、Zは芳香族複素環基、Arは2価アリール基を
それぞれ意味する)で表される反復構造単位からなるポ
リマーである光学デバイスを提供する。
定して少なくとも約1 ×IQ−12esuの三次非線
形光学感受率χ(3)を示す全芳香族ポリマーから形成
された光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素
を備え、前記ポリマーが、一般式:%式% (式中、Zは芳香族複素環基、Arは2価アリール基を
それぞれ意味する)で表される反復構造単位からなるポ
リマーである光学デバイスを提供する。
「芳香族複素環基」とは、ベンゾイミダゾール、ベンゾ
チアゾールおよびベンゾオキサゾール基で例示される構
造を意味する。
チアゾールおよびベンゾオキサゾール基で例示される構
造を意味する。
上記一般式において、2価アリール基の例はC6〜C2
4のアリール構造であり、これにはフェニレン、ジフェ
ニレン、トリフェニレン、ナフチレン、および次式で示
される芳香族基が含まれる:式中、Yば、ニステロ、ア
ミド、アゾメチノ、アゾ、アゾキシ、エテノ、エテノ、
カルボニル、スルホノ、オキシおよびチオ基から選ばれ
た2価基を意味する。
4のアリール構造であり、これにはフェニレン、ジフェ
ニレン、トリフェニレン、ナフチレン、および次式で示
される芳香族基が含まれる:式中、Yば、ニステロ、ア
ミド、アゾメチノ、アゾ、アゾキシ、エテノ、エテノ、
カルボニル、スルホノ、オキシおよびチオ基から選ばれ
た2価基を意味する。
本発明の光学デバイスにおいて、ポリマー成分は、一般
に重量平均分子量が約10.000〜200,000の
ものであり、好ましくはサーモトロピックもしくはライ
オトロピック液晶性を示すポリマーである。
に重量平均分子量が約10.000〜200,000の
ものであり、好ましくはサーモトロピックもしくはライ
オトロピック液晶性を示すポリマーである。
「サーモトロピック」とは、ポリマーが溶融相において
液晶性(すなわち、異方性)であるものを意味する。
液晶性(すなわち、異方性)であるものを意味する。
「ライオトロピック」とは、ポリマーが溶媒相に溶解し
た場合に特定の温度で液晶性であるものを意味する。
た場合に特定の温度で液晶性であるものを意味する。
別の態様において、本発明は、励起波長1.917JI
nで測定して少なくとも約1 ×lQ−+2 eslI
の三次非線形光学感受率χ(3) を示す、構造式:で
表される反復単位から構成されるポリ−2,2’ −(
m−フェニレン)−5,5’−ビベンゾイミタソールの
光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備え
た光学デバイスを提供する。
nで測定して少なくとも約1 ×lQ−+2 eslI
の三次非線形光学感受率χ(3) を示す、構造式:で
表される反復単位から構成されるポリ−2,2’ −(
m−フェニレン)−5,5’−ビベンゾイミタソールの
光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備え
た光学デバイスを提供する。
別の態様において、本発明は、励起波長1 、91 μ
mで測定して少なくとも約10 X 10− ’ ”
esuの三次非線形光学感受率χ(3)を示す、構造式
:で表される反復単位から構成されるポリ ([ヘンゾ
(1,2−d: 4,5−d’)ビスチアゾール−2,
6−ジイル]−L4−フェニレン)の光学的に透明な媒
体を有する有機非線形光学要素を備えた光学デバイスを
提供する。
mで測定して少なくとも約10 X 10− ’ ”
esuの三次非線形光学感受率χ(3)を示す、構造式
:で表される反復単位から構成されるポリ ([ヘンゾ
(1,2−d: 4,5−d’)ビスチアゾール−2,
6−ジイル]−L4−フェニレン)の光学的に透明な媒
体を有する有機非線形光学要素を備えた光学デバイスを
提供する。
別の態様において、本発明は、励起波長1.91μ11
で測定して少なくとも約1 ×IQ−12esuの三次
非線形光学感受率χ(″) を示す、構造式:で表され
る反復単位から構成されるポリ ([ヘンヅ(12−d
: 4,5−a″)ビスオキサゾール−2,6−ジイル
]−L4−フェニレン)の光学的に透明な媒体を有する
有機非線形光学要素を備えた光学デバイスを提供する。
で測定して少なくとも約1 ×IQ−12esuの三次
非線形光学感受率χ(″) を示す、構造式:で表され
る反復単位から構成されるポリ ([ヘンヅ(12−d
: 4,5−a″)ビスオキサゾール−2,6−ジイル
]−L4−フェニレン)の光学的に透明な媒体を有する
有機非線形光学要素を備えた光学デバイスを提供する。
−ポIマー
ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾールもしくはベンゾ
オキサゾールのような芳香族複素環構造の反復単位を含
有する全芳香族ポリマーは、米国特許第3,313,7
83; 3,681,297; 3,987,015;
4,051゜108; 4,108,835; 4,
359,567; 4,377.546; 4,423
゜202; 4,463,167; 4,533,69
3; 4,58L437およびこれらの特許に引用され
た文献に記載されているので、詳細については参照され
たい。
オキサゾールのような芳香族複素環構造の反復単位を含
有する全芳香族ポリマーは、米国特許第3,313,7
83; 3,681,297; 3,987,015;
4,051゜108; 4,108,835; 4,
359,567; 4,377.546; 4,423
゜202; 4,463,167; 4,533,69
3; 4,58L437およびこれらの特許に引用され
た文献に記載されているので、詳細については参照され
たい。
本発明の光学デバイスのポリマー媒体は、光学基体上に
設けた被膜のような薄膜もしくは厚膜透明フィルム、ま
たはラミネート内の1シートの形態をとりうる。あるい
は、このポリマー媒体は、透明の繊維、棒もしくは成形
構造物の形態をとることもできる。
設けた被膜のような薄膜もしくは厚膜透明フィルム、ま
たはラミネート内の1シートの形態をとりうる。あるい
は、このポリマー媒体は、透明の繊維、棒もしくは成形
構造物の形態をとることもできる。
本発明で使用する全芳香族ポリマーは、溶融状態で流延
、型成形もしくは押出すことができ、また溶媒に溶解し
て溶液もしくはドープを形成し、これを噴霧、流延もし
くは紡糸に使用してもよい。
、型成形もしくは押出すことができ、また溶媒に溶解し
て溶液もしくはドープを形成し、これを噴霧、流延もし
くは紡糸に使用してもよい。
ポリマー2容解に好適なン容媒には、N、N−ジメチル
アセトアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサンメチル
リン酸トリアミド、デカリン、キシレン、テトラヒドロ
フラン、ペンタフルオロフェノール、ヘキサフルオロイ
ソプロパツール等がある。
アセトアミド、N−メチルピロリドン、ヘキサンメチル
リン酸トリアミド、デカリン、キシレン、テトラヒドロ
フラン、ペンタフルオロフェノール、ヘキサフルオロイ
ソプロパツール等がある。
ポリ ([ヘンゾ(Lid: 4,5−cl’)ビスチ
アゾール−2,6−ジイル]−L4−フェニレン)のよ
うなある種の全芳香族ポIJマーでは、例えば外場を適
用するなどしてポリマー分子を1軸配向させると、その
三次非線形光学感受率x(3ゝの応答が増大する。
アゾール−2,6−ジイル]−L4−フェニレン)のよ
うなある種の全芳香族ポIJマーでは、例えば外場を適
用するなどしてポリマー分子を1軸配向させると、その
三次非線形光学感受率x(3ゝの応答が増大する。
「外場」とは、易動性ポリマー分子の基体に適用して、
適用された外場に平行な分子の双極子整列を誘起させる
ための電場(電界)、磁場もしくは機械応力場を意味す
る。
適用された外場に平行な分子の双極子整列を誘起させる
ための電場(電界)、磁場もしくは機械応力場を意味す
る。
液晶性ポリマーの外場誘起分子配向の例として、液晶性
ポリマーの薄膜を2枚の電極板の間で流延する方法があ
る。流延後、液晶性ポリマー基体をほぼそのガラス転移
点と等方性透明点の間の温度に加熱する。周波数約I
KHzの交流電界を印加して(例、約400 =100
,000 V/cmの電界強度で)、この巨大分子(ポ
リマー)をこの横断電界に平行な方向に1方向整列させ
て配向させる。印加時間はすべての巨大分子が整列する
のに必要な時間であるが、これはポリマーの構造や電界
強度などの因子に応じて決まり、一般には約1秒〜約1
時間の範囲内である。
ポリマーの薄膜を2枚の電極板の間で流延する方法があ
る。流延後、液晶性ポリマー基体をほぼそのガラス転移
点と等方性透明点の間の温度に加熱する。周波数約I
KHzの交流電界を印加して(例、約400 =100
,000 V/cmの電界強度で)、この巨大分子(ポ
リマー)をこの横断電界に平行な方向に1方向整列させ
て配向させる。印加時間はすべての巨大分子が整列する
のに必要な時間であるが、これはポリマーの構造や電界
強度などの因子に応じて決まり、一般には約1秒〜約1
時間の範囲内である。
巨大分子の配向が完了したら、液晶性ポリマー基体への
印加交流電界の作用を保持しながら、このポリマー基体
をそのガラス転移点より低温に冷却する。こうして、液
晶性ポリマーの1軸分子配向が剛構造体の中に固定され
る。
印加交流電界の作用を保持しながら、このポリマー基体
をそのガラス転移点より低温に冷却する。こうして、液
晶性ポリマーの1軸分子配向が剛構造体の中に固定され
る。
1軸分子配向させた全芳香族高分子媒体は、非線形光学
応答の増強の他に、光学透明性の改善を示すことが多い
。
応答の増強の他に、光学透明性の改善を示すことが多い
。
さらに、1軸分子配向構造の全芳香族高分子媒体は、1
方向性分子配列をとらずにランダムに分子配列した同じ
材料の媒体に比べて、一般に@械的性質が著しく高くな
る。
方向性分子配列をとらずにランダムに分子配列した同じ
材料の媒体に比べて、一般に@械的性質が著しく高くな
る。
分子配向した高分子薄膜シートもしくはフィルムは、引
張弾性率が高いという特徴を有する。分子配向ポリマー
を、光学ガラス表面と接触した被膜もしくはラミネート
シートとした場合、同じポリマーのランダム分子配向の
媒体に比べて、ポリマーと接触面の間には強力な自己密
着力が作用する。
張弾性率が高いという特徴を有する。分子配向ポリマー
を、光学ガラス表面と接触した被膜もしくはラミネート
シートとした場合、同じポリマーのランダム分子配向の
媒体に比べて、ポリマーと接触面の間には強力な自己密
着力が作用する。
一般に、全芳香族ポリマーは、光学デバイス用の他の有
機非線形光学材料に比較して、安定性および加工性が優
れているという利点も有する。例えば、全芳香族ポリマ
ーの合成は、ポリジアセチレンの合成のような結晶状態
重合法を必要としない。
機非線形光学材料に比較して、安定性および加工性が優
れているという利点も有する。例えば、全芳香族ポリマ
ーの合成は、ポリジアセチレンの合成のような結晶状態
重合法を必要としない。
さらに、従来の無機非線形光学要素に比べて、全芳香族
ポリマーは大気および熱酸化条件に比較的感受性が小さ
く、容易かつ経済的に優れた光学要素に成形することが
できる。
ポリマーは大気および熱酸化条件に比較的感受性が小さ
く、容易かつ経済的に優れた光学要素に成形することが
できる。
叉ヱ尤バ土スp璽底
別の態様において、本発明は、励起波長1.91/JT
Iで測定して少なくとも約1 ×1Q−12estlの
三次非線形光学感受率χ(3) を示す、ポリベンゾイ
ミダゾール、ポリベンゾチアゾールおよびポリベンゾオ
キサゾール系ポリマーから選択されたポリマーの光学的
に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備えた光学
的光スイツチデバイスを提供する。
Iで測定して少なくとも約1 ×1Q−12estlの
三次非線形光学感受率χ(3) を示す、ポリベンゾイ
ミダゾール、ポリベンゾチアゾールおよびポリベンゾオ
キサゾール系ポリマーから選択されたポリマーの光学的
に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備えた光学
的光スイツチデバイスを提供する。
さらに別の態様において、本発明は、励起波長1.91
unで測定して少なくとも約I X10−” esuの
三次非線形光学感受率x(3) を示す、ポリベンゾイ
ミダゾール、ポリベンゾチアゾールおよびポリベンゾオ
キサゾール系ポリマーから選択されたポリマーの光学的
に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備えた光学
的光変調デバイスを提供する。
unで測定して少なくとも約I X10−” esuの
三次非線形光学感受率x(3) を示す、ポリベンゾイ
ミダゾール、ポリベンゾチアゾールおよびポリベンゾオ
キサゾール系ポリマーから選択されたポリマーの光学的
に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備えた光学
的光変調デバイスを提供する。
別の態様において、本発明は、励起波長1.9C+nで
測定して少なくとも約1 ×1Q−12esuの三次非
線形光学感受率x(″) を示す全芳香族ポリマーから
形成された光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学
要素を備え、前記ポリマーが、一般式:%式% (式中、Zは芳香族複素環基、Arは2価アリール基を
それぞれ意味する)で表される反復構造単位からなるポ
リマーである光学デバイスであって、レーザー周波数変
換装置、光学的カー効果デバイス、電気光学的カー効果
デバイス、縮退四波混合デバイス、光干渉計型導波路ゲ
ート、広帯域電気光学的被誘導波アナログ−ディジタル
変換器、全光学的マルチプレクサ、全光学的デマルチプ
レクサ、光双安定デバイス、または光パラメトリックデ
バイスとして機能する光学デバイスを提供する。
測定して少なくとも約1 ×1Q−12esuの三次非
線形光学感受率x(″) を示す全芳香族ポリマーから
形成された光学的に透明な媒体を有する有機非線形光学
要素を備え、前記ポリマーが、一般式:%式% (式中、Zは芳香族複素環基、Arは2価アリール基を
それぞれ意味する)で表される反復構造単位からなるポ
リマーである光学デバイスであって、レーザー周波数変
換装置、光学的カー効果デバイス、電気光学的カー効果
デバイス、縮退四波混合デバイス、光干渉計型導波路ゲ
ート、広帯域電気光学的被誘導波アナログ−ディジタル
変換器、全光学的マルチプレクサ、全光学的デマルチプ
レクサ、光双安定デバイス、または光パラメトリックデ
バイスとして機能する光学デバイスを提供する。
コヒーレント光の周波数変調による非線形高調波発生の
理論は、A、F、 Garitoらにより、前記のAC
Sシンポジウム・シリーズ233 (1983)の第1
章、Mo1ecular 0ptics: Non1i
near 0ptical Properties O
f Organic And Polymeric C
rystals”に解説されている。
理論は、A、F、 Garitoらにより、前記のAC
Sシンポジウム・シリーズ233 (1983)の第1
章、Mo1ecular 0ptics: Non1i
near 0ptical Properties O
f Organic And Polymeric C
rystals”に解説されている。
光高調波発生装置は、5cience、 216 (1
982)、ならびに米国特許第3.234.475;
3,359,329; 3,694.055; 3.8
58,124;および4,536.45’Oに記載され
ている。
982)、ならびに米国特許第3.234.475;
3,359,329; 3,694.055; 3.8
58,124;および4,536.45’Oに記載され
ている。
光学的カー効果デバイスは、米国特許第4,428゜8
73および4,515,429 、ならびにその引用文
献に記載されている。
73および4,515,429 、ならびにその引用文
献に記載されている。
縮退四波混合デバイスは、Y、R,5henにより、T
he Pr1nciples of Non1inea
r 0ptics”、 John Wiley & 5
ons+ hleW York (1984)の第15
章に解説されている。非共鳴縮退四波混合ミラーデバイ
スは、J、 Feinberg et air 0pt
ics Letters、5(12)、 519゜(1
980)に記載されている。
he Pr1nciples of Non1inea
r 0ptics”、 John Wiley & 5
ons+ hleW York (1984)の第15
章に解説されている。非共鳴縮退四波混合ミラーデバイ
スは、J、 Feinberg et air 0pt
ics Letters、5(12)、 519゜(1
980)に記載されている。
光干渉計型導波路ゲート(optical inter
ferometric、waveguide gate
)デバイスは、ハ、 Lattes etal+ IE
EE J、 Quantum E1ectrontcs
+ QE−19(11)+1718 (1983)に記
載されている。
ferometric、waveguide gate
)デバイスは、ハ、 Lattes etal+ IE
EE J、 Quantum E1ectrontcs
+ QE−19(11)+1718 (1983)に記
載されている。
広帯域電気光学的被誘導波アナログ−ディジタル変換デ
バイスは、R,A、 Becker et air I
EEE予稿集、互(7)、 802 (1984)に記
載されている。
バイスは、R,A、 Becker et air I
EEE予稿集、互(7)、 802 (1984)に記
載されている。
光学的マルチプレクサ−デマルチプレクサ・デバイスは
、米国特許第3,532,890; 3.755,67
6; 4゜427.895; 4,455,643;お
よび4,468,776に記載されている。
、米国特許第3,532,890; 3.755,67
6; 4゜427.895; 4,455,643;お
よび4,468,776に記載されている。
光双安定デバイスは、米国特許第4.515.429お
よび4,583,818 、並びにP、W、 Sm1t
h et al、 Applied Physics
Letters、 30(6)、 280 (1977
)およびIEEE Spectrum、 1981年6
月号に記載されている。
よび4,583,818 、並びにP、W、 Sm1t
h et al、 Applied Physics
Letters、 30(6)、 280 (1977
)およびIEEE Spectrum、 1981年6
月号に記載されている。
光パラメトリックデバイスは、米国特許第3,371.
220; 3,530,301;および3,537,0
20に記載されている。
220; 3,530,301;および3,537,0
20に記載されている。
本発明の光学デバイスは、光スイッチもしくは変調シス
テムにおける全芳香族ポリマー非線形光学要素の新規な
組合わせを包含する。
テムにおける全芳香族ポリマー非線形光学要素の新規な
組合わせを包含する。
本発明の光学デバイスは、上記技術文献に記載の光学デ
バイスの一つを、非線形光学要素として全芳香族ポリマ
ーを利用する以外は記載と同様に構成することにより製
作することができる。
バイスの一つを、非線形光学要素として全芳香族ポリマ
ーを利用する以外は記載と同様に構成することにより製
作することができる。
第1図は、分子配向したポリ ([ヘンゾ(L2−d:
4.5−d’> ビスチアゾール−2,6−ジイル]
−1,4−フェニレン)(PBT)の薄膜フィルムを利
用した単一モードチャンネル導波路から製作した集積光
学Mach −Zehr+der干渉計型変調装置の略
式図である。この種の干渉計の設計は、IEEE予稿集
。
4.5−d’> ビスチアゾール−2,6−ジイル]
−1,4−フェニレン)(PBT)の薄膜フィルムを利
用した単一モードチャンネル導波路から製作した集積光
学Mach −Zehr+der干渉計型変調装置の略
式図である。この種の干渉計の設計は、IEEE予稿集
。
72(7)、 802 (1984)およびAppl、
Phys、 Lett、 26゜562 (1976
)に記載されている。
Phys、 Lett、 26゜562 (1976
)に記載されている。
第1図において、干渉計10は透明非線形光学PBTフ
ィルム要素11からなり、この要素11は単一モード人
力光導波路12を有し、Y字型分岐点14で光入力20
からの光パワーは等しい2成分に分割され、Y字型分岐
点15で再合−して、光出力21として出ていく。この
チャンネルは、チャンネル内の変性PBTポリマーの屈
折率が基体を構成するPBTフィルムの屈折率よりわず
かに大となるようにイオンを予め拡散させて変性したP
BTポリマーを含有している。
ィルム要素11からなり、この要素11は単一モード人
力光導波路12を有し、Y字型分岐点14で光入力20
からの光パワーは等しい2成分に分割され、Y字型分岐
点15で再合−して、光出力21として出ていく。この
チャンネルは、チャンネル内の変性PBTポリマーの屈
折率が基体を構成するPBTフィルムの屈折率よりわず
かに大となるようにイオンを予め拡散させて変性したP
BTポリマーを含有している。
印加電圧Vが存在しない場合には、分割された光成分は
同位相(in−’phase)で再合−し、出力導波路
内で最低次数モードを構成し、最高出力を与える。
同位相(in−’phase)で再合−し、出力導波路
内で最低次数モードを構成し、最高出力を与える。
分岐導波路22に同平面電極25により電圧■を印加す
ると、分岐導波路22内を伝わる光の位相速度は非線形
χ(3ゝ電気光学効果により変化する。その結果、分割
された光成分が15で再合−する時に、分岐導波路22
と分岐導波路23の間で光の位相差が生じる。
ると、分岐導波路22内を伝わる光の位相速度は非線形
χ(3ゝ電気光学効果により変化する。その結果、分割
された光成分が15で再合−する時に、分岐導波路22
と分岐導波路23の間で光の位相差が生じる。
2つの光波動にπラジアンの位相のずれがある場合、こ
の2つの百合−光成分は、単一モード導波路が支えるこ
とのできない二次モードを形成する。この光がPBT基
体中に放射しても、光出力21として得られる出力は生
じない。
の2つの百合−光成分は、単一モード導波路が支えるこ
とのできない二次モードを形成する。この光がPBT基
体中に放射しても、光出力21として得られる出力は生
じない。
光ファイバーをポリマーで被覆したものは、この種の全
芳香族ポリマーを利用することのできる別のデバイス要
素の例である。例えば、直径が10pより大きい多モー
ド大径ガラスファイバーを、PBTライオトロピック性
ドープを通して引き出すことにより、このポリマーで被
覆することができる。ガラス繊維の屈折率はPBTポリ
マーの屈折率より小さく、このポリマーの屈折率は空気
の屈折率より実質的に大きい。その結果、ガラスファイ
バー内に誘導された光は、ポリマークラッド領域に入っ
てポリマー内に達する。しかし、ポリマーの屈折率が空
気の屈折率より大であるため、光はクラツド化ファイバ
ーの中に閉じ込められる。
芳香族ポリマーを利用することのできる別のデバイス要
素の例である。例えば、直径が10pより大きい多モー
ド大径ガラスファイバーを、PBTライオトロピック性
ドープを通して引き出すことにより、このポリマーで被
覆することができる。ガラス繊維の屈折率はPBTポリ
マーの屈折率より小さく、このポリマーの屈折率は空気
の屈折率より実質的に大きい。その結果、ガラスファイ
バー内に誘導された光は、ポリマークラッド領域に入っ
てポリマー内に達する。しかし、ポリマーの屈折率が空
気の屈折率より大であるため、光はクラツド化ファイバ
ーの中に閉じ込められる。
クランド化ファイバーの有効屈折率は、ある特定モード
について、ガラス層の屈折率とポリマークランド層の屈
折率の平均となる。この平均は、ガラス層とポリマー層
の厚みおよび光モードの種類に依存する。光学的カー効
果および電気光学的カー効果のため、クラツド化ファイ
バーは活性光学エレメントとなる。例えば、屈折率はク
ラツド化ファイバー内を誘導される光の強度に依存する
。
について、ガラス層の屈折率とポリマークランド層の屈
折率の平均となる。この平均は、ガラス層とポリマー層
の厚みおよび光モードの種類に依存する。光学的カー効
果および電気光学的カー効果のため、クラツド化ファイ
バーは活性光学エレメントとなる。例えば、屈折率はク
ラツド化ファイバー内を誘導される光の強度に依存する
。
その結果、光強度に依存する被誘導波の位相シフト依存
性が出てくる。これに別の光ファイバーを併用して、M
ach−2ehnder型設計に基づいた光学リミッタ
を構成してもよい。
性が出てくる。これに別の光ファイバーを併用して、M
ach−2ehnder型設計に基づいた光学リミッタ
を構成してもよい。
別の例として、クラツド化ファイバーを強力な非誘導光
ビームにさらして、被誘導波の位相を外部ビームにより
変化させることもできる。Mach −Zehnder
型設計と組合わせてこの効果を利用すると、完全光学的
光スイッチを構成することができる。さらに別の例とし
て、光ファイバーを電極を芯にしてスプール状に巻くこ
ともできる。このスプールを別の電極の中に挿入して、
これで覆う。
ビームにさらして、被誘導波の位相を外部ビームにより
変化させることもできる。Mach −Zehnder
型設計と組合わせてこの効果を利用すると、完全光学的
光スイッチを構成することができる。さらに別の例とし
て、光ファイバーを電極を芯にしてスプール状に巻くこ
ともできる。このスプールを別の電極の中に挿入して、
これで覆う。
電気光学的カー効果とスプール内の非常に長いファイバ
ー長さを利用して、被誘導光ビームの位相を電気光学的
に制御することができる。
ー長さを利用して、被誘導光ビームの位相を電気光学的
に制御することができる。
以下の実施例は、本発明をさらに例示するものである。
実施例に使用した成分や要素は代表例であり、本発明の
範囲内で以上の説明に基づき各種の変更をなすことがで
きる。
範囲内で以上の説明に基づき各種の変更をなすことがで
きる。
ス扇災上
本実施例は、米国特許第4,225,700号および同
第4,487,735号に記載の一般的方法による次式
で示されるポリベンゾチアゾール系ポリマーの製造を例
示する。
第4,487,735号に記載の一般的方法による次式
で示されるポリベンゾチアゾール系ポリマーの製造を例
示する。
2.5−ジアミノ−1,4−ベンゼンジチオール二塩酸
塩(6,38g、 26ミリモル)と85%ポリリン酸
325gとの混合物を室温で窒素下に3時間攪拌した後
、脱塩酸塩化が完了するまで70°Cで加熱する。
塩(6,38g、 26ミリモル)と85%ポリリン酸
325gとの混合物を室温で窒素下に3時間攪拌した後
、脱塩酸塩化が完了するまで70°Cで加熱する。
テレフタル酸(4,33g、 26ミリモル)とポリリ
ン酸135 gを添加し、反応混合物を7時間かけて1
75°Cに徐々に加熱してから、175°Cに9時間保
持する。
ン酸135 gを添加し、反応混合物を7時間かけて1
75°Cに徐々に加熱してから、175°Cに9時間保
持する。
反応生成混合物をメタンスルホン酸で希釈し、メタノー
ルに投入して、生成ポリマーを析出させる。析出したポ
リマーをアンモニア水で洗浄した後、水洗する。生成ポ
リマーを凍結乾燥し、次いで減圧乾燥器で乾燥して、約
6.9g (収率99%)のポリ ([ベンゾ(L2
−d: 4,5−d’)ビスチアゾール−2,6−ジイ
ル]−1,4−フェニレン)を得る。
ルに投入して、生成ポリマーを析出させる。析出したポ
リマーをアンモニア水で洗浄した後、水洗する。生成ポ
リマーを凍結乾燥し、次いで減圧乾燥器で乾燥して、約
6.9g (収率99%)のポリ ([ベンゾ(L2
−d: 4,5−d’)ビスチアゾール−2,6−ジイ
ル]−1,4−フェニレン)を得る。
このポリマーの固有粘度はメタンスルホン酸中30℃で
測定して約113///gであり、重量平均分子量は約
18,000である。
測定して約113///gであり、重量平均分子量は約
18,000である。
爽施炭1
本実施例は、米国特許第4,463.167号に記載の
一般的方法による次式で示されるポリベンゾイミダゾー
ル系ポリマーの製造を例示する。
一般的方法による次式で示されるポリベンゾイミダゾー
ル系ポリマーの製造を例示する。
窒素導入管と排出管、機械式攪拌機および冷却器を取り
つけた三つロフラスコに、3.3’ 、4.4’ −
テトラアミノビフェニル23.33 g (0,108
9モル)、ジフェニルイソフタレート34.67 g
(0,1089モル)およびトリフェニルホスファイト
触媒0.3 gを入れる。このフラスコを脱気した後、
窒素を充満させる。この脱気操作は少なくとも3回繰り
返す。
つけた三つロフラスコに、3.3’ 、4.4’ −
テトラアミノビフェニル23.33 g (0,108
9モル)、ジフェニルイソフタレート34.67 g
(0,1089モル)およびトリフェニルホスファイト
触媒0.3 gを入れる。このフラスコを脱気した後、
窒素を充満させる。この脱気操作は少なくとも3回繰り
返す。
この混合物を攪拌しながら225℃に急速加熱する。
攪拌を止め、反応混合物の温度を270℃に上げ、この
温度に1,5時間保持する。得られた発泡生成物を室温
に冷却後、粉砕する。
温度に1,5時間保持する。得られた発泡生成物を室温
に冷却後、粉砕する。
粉砕したプレポリマーをフラスコに入れ、脱気操作を繰
り返した後、プレポリマーを340℃に1時間加熱する
。
り返した後、プレポリマーを340℃に1時間加熱する
。
得られたポリ−2,2”−(m−フェニレン) −5,
5’−ビヘンゾイミダゾールは、144.027の重量
平均分子量を示し、97%硫酸100眼中このポリベン
ゾイミダゾール0.4 gの濃度で測定した対数粘度数
は0.95a/gである。
5’−ビヘンゾイミダゾールは、144.027の重量
平均分子量を示し、97%硫酸100眼中このポリベン
ゾイミダゾール0.4 gの濃度で測定した対数粘度数
は0.95a/gである。
触媒を使用しない点を除いて上記と同様の方法によりポ
リベンゾイミダゾールを調製する。この方法で得られた
ポリベンゾイミダゾールの対数粘度数は、97%硫酸1
00に中ポリベンゾイミダゾール0.4gの濃度で25
℃で測定して0.56dl/gである。
リベンゾイミダゾールを調製する。この方法で得られた
ポリベンゾイミダゾールの対数粘度数は、97%硫酸1
00に中ポリベンゾイミダゾール0.4gの濃度で25
℃で測定して0.56dl/gである。
このポリマーのl1ffi平均分子量は101.700
である。
である。
尖盗炎1
本実施例は、米国特許第4,423,202号に記載の
一般的方法による次式で示されるポリベンゾオキサゾー
ル系ポリマーの製造を例示する。
一般的方法による次式で示されるポリベンゾオキサゾー
ル系ポリマーの製造を例示する。
5j2容の樹脂製フラスコに、4,6−ジアミルゾルシ
ノールニ塩酸塩(100,99g、 0.474モル)
および粉砕したテレフタロイルジクロリド(96,23
g、 0.474モル)を窒素下に入れる。脱酸素処理
したポリリン酸を窒素下にこのフラスコ内に移す。
ノールニ塩酸塩(100,99g、 0.474モル)
および粉砕したテレフタロイルジクロリド(96,23
g、 0.474モル)を窒素下に入れる。脱酸素処理
したポリリン酸を窒素下にこのフラスコ内に移す。
この混合物を60°Cで16時間、次いで90℃で5時
間攪拌して、脱塩酸塩化する。重合には次の段階的加熱
を採用する:130℃で3時間、150°Cで16時間
、170°Cで3時間、185°Cで3時間、最後に2
00°Cで48時間。
間攪拌して、脱塩酸塩化する。重合には次の段階的加熱
を採用する:130℃で3時間、150°Cで16時間
、170°Cで3時間、185°Cで3時間、最後に2
00°Cで48時間。
得られた反応混合物を11.4βのメタノールに投入し
て、生成ポリマーを析出させる。析出したポリマーを濾
別し、メタノールで洗浄し、100 ’cで乾燥する。
て、生成ポリマーを析出させる。析出したポリマーを濾
別し、メタノールで洗浄し、100 ’cで乾燥する。
得られたポリ ([ベンゾ(1,2−d: 4,5−d
”)ビスオキサゾール−2,6−ジイル]−L4−フェ
ニレン)ポリマーは、メタンスルホン酸中0.2 w/
vχ濃度で25°Cで測定した対数粘度数が3〜3.5
d17gである。
”)ビスオキサゾール−2,6−ジイル]−L4−フェ
ニレン)ポリマーは、メタンスルホン酸中0.2 w/
vχ濃度で25°Cで測定した対数粘度数が3〜3.5
d17gである。
去】l粗1
本実施例は、全芳香族ポリマーの三次非線形光学感受率
χり3)の測定を例示する。
χり3)の測定を例示する。
使用した光学系は、C,C,TengとA、F、Gar
it。
it。
がPhys、 Rev、 Lett、、 50.350
(1983)およびPhys。
(1983)およびPhys。
Rev、、 B28.6766 (1983)に記載し
たものと同様である。
たものと同様である。
この装置は第一ストークス・ラインから1.907pの
出力レーザービームを生ずる圧縮水素ラマンセル用ポン
ピング源としてNd:YAGQスイッチング・パルスレ
ーザ−からなる。この出力レーザービームは次いで参照
径路と試料経路の二つの光学経路に分割される。参照径
路は、入力ヒームパワー変動による信号の不安定さを排
除するためのものであり、試料径路は第三高調波発生用
の基本ビームを与える。
出力レーザービームを生ずる圧縮水素ラマンセル用ポン
ピング源としてNd:YAGQスイッチング・パルスレ
ーザ−からなる。この出力レーザービームは次いで参照
径路と試料経路の二つの光学経路に分割される。参照径
路は、入力ヒームパワー変動による信号の不安定さを排
除するためのものであり、試料径路は第三高調波発生用
の基本ビームを与える。
試料は、第三高調波信号のメーカー・フリンジ(Mak
er fringe)を得るためコンピュータ制御回転
台の上に置く。測定は、三次光学感受率χT(−3ω;
ω、ω、ω)−4,67X10−” esuのガラスを
参照として行う。試料からの第三高調波信号■7をガラ
スからの第三高調波信号1.%j′と比較することによ
り、試料の三次光学感受率χ賀−3ω;ω、ω、ω)は
次式により算出される。
er fringe)を得るためコンピュータ制御回転
台の上に置く。測定は、三次光学感受率χT(−3ω;
ω、ω、ω)−4,67X10−” esuのガラスを
参照として行う。試料からの第三高調波信号■7をガラ
スからの第三高調波信号1.%j′と比較することによ
り、試料の三次光学感受率χ賀−3ω;ω、ω、ω)は
次式により算出される。
式中、I8および■コは、それぞれ試料およびガラスの
コヒーレンス長であり、次式により算出される。
コヒーレンス長であり、次式により算出される。
λ
I實およびI%Iは、それぞれ試料およびガラスの第三
高調波発生用の入力ビーム強度である。
高調波発生用の入力ビーム強度である。
ポリ−2,2’−(m−フェニレン) −5,5’−ビ
ベンゾイミダゾール(FBI)の薄膜フィルム(約50
、um ) は、N、N−ジメチルアセトアミド中に
PBIポリマーを15%濃度で2%LiCQと共に溶解
し、得られた溶液を基体上に流延することにより調製す
る。溶媒蒸発後に薄膜が生成するので、基体からヱ41
がして取り出す。
ベンゾイミダゾール(FBI)の薄膜フィルム(約50
、um ) は、N、N−ジメチルアセトアミド中に
PBIポリマーを15%濃度で2%LiCQと共に溶解
し、得られた溶液を基体上に流延することにより調製す
る。溶媒蒸発後に薄膜が生成するので、基体からヱ41
がして取り出す。
ポリ ([ベンゾ(L2−d: 4,5−d′)ビスチ
アゾール−2,6−ジイル]−L4−フェニレン)(P
BT)のフィルムは、PBTポリマー/ポリリン酸ドー
プから、1軸配向を付与するために延伸することにより
調製する。
アゾール−2,6−ジイル]−L4−フェニレン)(P
BT)のフィルムは、PBTポリマー/ポリリン酸ドー
プから、1軸配向を付与するために延伸することにより
調製する。
吸収スペクトルから、これらの試料は基本光波波長(1
,907μIn)および第三高調波波長(0,636、
uI++)で透明であることが示された。
,907μIn)および第三高調波波長(0,636、
uI++)で透明であることが示された。
50/JIn厚のFBIフィルムについて、この薄膜フ
ィルムのコヒーレンス長■5 は、ガラスのコヒーレン
ス長■3の約176(叶−16,72p)であると概算
された。FBI薄膜の三次光学感受率χ゛rを求めたと
ころ、0.8±0.5 X10−” esuであった。
ィルムのコヒーレンス長■5 は、ガラスのコヒーレン
ス長■3の約176(叶−16,72p)であると概算
された。FBI薄膜の三次光学感受率χ゛rを求めたと
ころ、0.8±0.5 X10−” esuであった。
PBTフィルムについては、そのコヒーレンス長は約0
.3〜0.6 μmであると概算された。得られたPB
TフィルムのχTは50〜100×10−12esuテ
あり、この値はFBIフィルムのx(J′より2桁大き
い値であった。
.3〜0.6 μmであると概算された。得られたPB
TフィルムのχTは50〜100×10−12esuテ
あり、この値はFBIフィルムのx(J′より2桁大き
い値であった。
ポリ ([ベンゾ(1+2−d: 4,5−d’)ビス
オキサゾール−2,6−ジイル]−L4−フェニレン)
(PBO)フィルムの調製は、PBTについて上述した
方法に従ってPBO/ポリリン酸ドープから行う。得ら
れたPBOフィルムの三次非線形光学感受率χT特性は
、PBTフィルムで認められたものと同様であった。
オキサゾール−2,6−ジイル]−L4−フェニレン)
(PBO)フィルムの調製は、PBTについて上述した
方法に従ってPBO/ポリリン酸ドープから行う。得ら
れたPBOフィルムの三次非線形光学感受率χT特性は
、PBTフィルムで認められたものと同様であった。
上記方法により調製したPBT、FBIもしくはPBO
のフィルムは、第1図に示した光学デバイスの非線形光
学要素11として利用することができる。
のフィルムは、第1図に示した光学デバイスの非線形光
学要素11として利用することができる。
第1図は、分子配向させたPBTの薄膜フィルムを利用
した単一モードチャンネル導波路から製作した集積光学
Mach −Zehnder干渉計型変調装置の略式図
である。 10:干渉計 11:PBTフィルム12:入
力光導波路 21:出力光導波路22.23:分岐光
導波路 25:同平面電極 出願人 ヘキスト・セラニーズ・ コーポレーション
した単一モードチャンネル導波路から製作した集積光学
Mach −Zehnder干渉計型変調装置の略式図
である。 10:干渉計 11:PBTフィルム12:入
力光導波路 21:出力光導波路22.23:分岐光
導波路 25:同平面電極 出願人 ヘキスト・セラニーズ・ コーポレーション
Claims (31)
- (1)励起波長1.91μmで測定して少なくとも約1
×10^−^1^2esuの三次非線形光学感受率x^
(^3^)を示す全芳香族ポリマーから形成された光学
的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備えた光
学デバイス。 - (2)励起波長1.91μmで測定して少なくとも約1
×10^−^1^2esuの三次非線形光学感受率x^
(^3^)を示す全芳香族ポリマーから形成された光学
的に透明な媒体を有する有機非線形光学要素を備え、前
記ポリマーが、一般式:−[Z−Ar]− (式中、Zは芳香族複素環基、Arは2価アリール基を
それぞれ意味する)で表される反復構造単位からなるポ
リマーである、特許請求の範囲第1項記載の光学デバイ
ス。 - (3)前記ポリマーが液晶性ポリマーである、特許請求
の範囲第2項記載の光学デバイス。 - (4)前記ポリマーが、重量平均分子量約10,000
〜200,000のものである、特許請求の範囲第2項
記載の光学デバイス。 - (5)前記一般式におけるZ基がベンゾイミダゾール構
造を有するものである、特許請求の範囲第2項記載の光
学デバイス。 - (6)前記一般式におけるZ基がベンゾチアゾール構造
を有するものである、特許請求の範囲第2項記載の光学
デバイス。 - (7)前記一般式におけるZ基がベンゾオキサゾール構
造を有するものである、特許請求の範囲第2項記載の光
学デバイス。 - (8)前記有機非線形光学要素が、構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される反復単位から構成されるポリ−2,2′−(
m−フェニレン)−5,5′−ビベンゾイミダゾールの
光学的に透明な媒体を有し、このポリマー媒体が励起波
長1.91μmで測定して少なくとも約1×10^−^
1^2esuの三次非線形光学感受率x^(^3^)を
示す、特許請求の範囲第2項記載の光学デバイス。 - (9)前記有機非線形光学要素が、構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される反復単位から構成されるポリ([ベンゾ(1
,2−d:4,5−d′)ビスチアゾール−2,6−ジ
イル]−1,4−フェニレン)の光学的に透明な媒体を
有し、このポリマー媒体が励起波長1.91μmで測定
して少なくとも約10×10^−^1^2esuの三次
非線形光学感受率x^(^3^)を示す、特許請求の範
囲第2項記載の光学デバイス。 - (10)前記有機非線形光学要素が、構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される反復単位から構成されるポリ([ベンゾ(1
,2−d:4,5−d′)ビスオキサゾール−2,6−
ジイル]−1,4−フェニレン)の光学的に透明な媒体
を有し、このポリマー媒体が励起波長1.91μmで測
定して少なくとも約1×10^−^1^2esuの三次
非線形光学感受率x^(^3^)を示す、特許請求の範
囲第2項記載の光学デバイス。 - (11)励起波長1.91μmで測定して少なくとも約
1×10^−^1^2esuの三次非線形光学感受率x
^(^3^)を示すポリベンゾイミダゾール、ポリベン
ゾチアゾールおよびポリベンゾオキサゾール系ポリマー
から選択されたポリマーの光学的に透明な媒体を有する
有機非線形光学要素を備えた、光スイッチの形態の特許
請求の範囲第1項記載の光学デバイス。 - (12)前記ポリマー媒体がポリ−2,2′−(m−フ
ェニレン)−5,5′−ビベンゾイミダゾールからなる
、特許請求の範囲第11項記載の光スイッチの形態の光
学デバイス。 - (13)前記ポリマー媒体がポリ([ベンゾ(1,2−
d:4,5−d′)ビスチアゾール−2,6−ジイル]
−1,4−フェニレン)からなる、特許請求の範囲第1
1項記載の光スイッチの形態の光学デバイス。 - (14)前記ポリマー媒体がポリ([ベンゾ(1,2−
d:4,5−d′)ビスオキサゾール−2,6−ジイル
]−1,4−フェニレン)からなる、特許請求の範囲第
11項記載の光スイッチの形態の光学デバイス。 - (15)励起波長1.91μmで測定して少なくとも約
1×10^−^1^2esuの三次非線形光学感受率x
^(^3^)を示すポリベンゾイミダゾール、ポリベン
ゾチアゾールおよびポリベンゾオキサゾール系ポリマー
から選択されたポリマーの光学的に透明な媒体を有する
有機非線形光学要素を備えた、光変調器の形態の特許請
求の範囲第1項記載の光学デバイス。 - (16)前記ポリマー媒体がポリ−2,2′−(m−フ
ェニレン)−5,5′−ビベンゾイミダゾールからなる
、特許請求の範囲第15項記載の光変調器の形態の光学
デバイス。 - (17)前記ポリマー媒体がポリ([ベンゾ(1,2−
d:4,5−d′)ビスチアゾール−2,6−ジイル]
−1,4−フェニレン)からなる、特許請求の範囲第1
5項記載の光変調器の形態の光学デバイス。 - (18)前記ポリマー媒体がポリ([ベンゾ(1,2−
d:4,5−d′)ビスオキサゾール−2,6−ジイル
]−1,4−フェニレン)からなる、特許請求の範囲第
15項記載の光変調器の形態の光学デバイス。 - (19)レーザー周波数変換デバイスである、特許請求
の範囲第2項記載の光学デバイス。 - (20)光学的カー効果デバイスである、特許請求の範
囲第2項記載の光学デバイス。 - (21)電気光学的カー効果デバイスである、特許請求
の範囲第2項記載の光学デバイス。 - (22)四波混合光学デバイスである、特許請求の範囲
第2項記載の光学デバイス。 - (23)光学的干渉計型導波路ゲートデバイスである、
特許請求の範囲第2項記載の光学デバイス。 - (24)広帯域電気光学的被誘導波アナログ−ディジタ
ル変換デバイスである、特許請求の範囲第2項記載の光
学デバイス。 - (25)全光学的マルチプレクサ・デバイスである、特
許請求の範囲第2項記載の光学デバイス。 - (26)前記マルチプレクサ・デバイスがデマルチプレ
クサ・デバイスと組合わされている、特許請求の範囲第
25項記載の光学デバイス。 - (27)全光学的デマルチプレクサ・デバイスである、
特許請求の範囲第2項記載の光学デバイス。 - (28)前記デマルチプレクサ・デバイスがマルチプレ
クサ・デバイスと組合わされている、特許請求の範囲第
27項記載の光学デバイス。 - (29)光双安定デバイスである、特許請求の範囲第2
項記載の光学デバイス。 - (30)光パラメトリックデバイスである、特許請求の
範囲第2項記載の光学デバイス。 - (31)励起波長1.91μmで測定して少なくとも約
1×10^−^1^2esuの三次非線形光学感受率x
^(^3^)を示す、一般式:−[Z−Ar]− (式中、Zは芳香族複素環基、Arは2価アリール基を
それぞれ意味する)で表される反復構造単位からなる全
芳香族ポリマーから形成された透明被覆クラッド層を有
する光ファイバー。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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