1997 年度実績報告書

有機イオン塩系高性能非線形光学材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号	07246101
研究機関	東北大学
研究代表者	中西八郎東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50240651)
研究分担者	戒能俊邦東北大学, 反応化学研究所, 教授 (00281709) 加藤政雄東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (70214400)
キーワード	SHG材料 / EO材料 / ピリジニウムカチオン / スチルバゾリウム誘導体 / chained chromophore分子 / マレイミドコポリマー / 光サンプリング用素子 / アダマンチルアミノニトロピリジン
研究概要	可視域透明かつ大きなβ値を有する分子種の探索を目的として、置換ピリジニウムカチオンの評価を行なった結果、4-ジメチルアミノ体がp-ニトロアニリンを上回るβを有することを明らかにし、さらに、アニオン交換によりいくつかのSHG活性結晶を得た。一方、スチルバゾリウム誘導体のπ共役系の拡張では、2重結合延長型化合物においては、芳香環間の2重結合数が4でも吸収端は760nm付近であり、1.3μm光用EO材料としては充分使用可能であることがわかった。さらに、縮環型化合物では、DASTに比べ吸収端は短波長側にあるにもかかわらず、DASTに匹敵する性能を示すことが期待される結晶を得た。これまで検討したchained chromophore分子の一端に-CN、-NO_2などの電子吸引基を導入することにより、透明性を損なわずに、飛躍的なNLO活性が発現することを見い出し、そのポリマー化によるユニークなNLO材料が創出できる目処がついた。一方、新規な高T_g(190℃)のNLO活性基を側鎖に持つマレイミドコポリマーの合成にも成功した。このコポリマーの電場配向により付与されるNLO活性は大きく、かつ80℃でも長時間高い安定性を示し、素材材料としての活用性が高い。有機非線形光学結晶の応用の一つである光サンプリング(OS)用素子を実現を目指して、超高速OS素子として検討されているKTPに替わる高感度OS用有機光学結晶を研究した。アダマンチルアミノニトロピリジン(AANP)は波長1.3μmにおいて優れたOS特性を示すが、通信に関して重要な1.5μm帯では光路長の増大に伴って性能低下があり、期待されるOS性能が現われない。そこで、方位制御重水素化AANPにおけるOS高効率化の実現性を検討した。AANP分子の同位体の活用によって、OS素子として通信波長ほぼ全域で高感度な高速波形測定が可能であることを明らかにした。

研究成果

(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] Anwar et al.: "Second-Order Hyperpolarizability of Pyridinium Cations" Chem.Lett.1997. 247-248 (1997)
[文献書誌] M.Kato et al.: "Synthesis of NLO Diacrylate Monomers and Their Photopolymerization in Liquid Crystalline State" J.Photopolym.Sci.Technol.10・2. 303-306 (1997)
[文献書誌] I.Yokohama et al.: "All-Optical Switching by Use of Cascading of Phase-Matched sum-Frequency Generation and Difference-Frequency Generation Processes" J.Opt.Soc.Am.B. 14・12. 3368-3377 (1997)
[文献書誌] T.Kimura et al.: "Synthesis and Non-linear Optical Properties of Aromatic Ester Oligomers as Chained Chromophores" Polymer. 39・2. 491-495 (1998)
[文献書誌] A.Yokoo et al.: "Linear and Nonlinear Optical Properties of the Organic Nonlinear Optical Crystal 2-Adamantylamino-5-nitropyridine" J.Opt.Soc.Am.B. 15・1. 432-437 (1998)
[文献書誌] X.-M.Duan et al.: "Investigation on Electronic Structures and Second-Order Nonlinear Optical Properties of Stilbazolium and Its Related Cations with Extended π-conjugation by Semiempirical Calculation" Nonlinear Opt.(発表予定). (1998)
[文献書誌] T.Kaino et al.(分担執筆): "Photonic and Optoelectronic Polymers (ACS Symposium Series 672)" American Chemical Society, 566 (1997)
[文献書誌] H.Nakanishi et al.(分担執筆): "Organic Molecular Solids" CRC Press, 426 (1997)

1997 年度 実績報告書

有機イオン塩系高性能非線形光学材料の開発

研究代表者

中西 八郎 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50240651)

研究成果

[文献書誌] Anwar et al.: "Second-Order Hyperpolarizability of Pyridinium Cations" Chem.Lett.1997. 247-248 (1997)

[文献書誌] M.Kato et al.: "Synthesis of NLO Diacrylate Monomers and Their Photopolymerization in Liquid Crystalline State" J.Photopolym.Sci.Technol.10・2. 303-306 (1997)

[文献書誌] I.Yokohama et al.: "All-Optical Switching by Use of Cascading of Phase-Matched sum-Frequency Generation and Difference-Frequency Generation Processes" J.Opt.Soc.Am.B. 14・12. 3368-3377 (1997)

[文献書誌] T.Kimura et al.: "Synthesis and Non-linear Optical Properties of Aromatic Ester Oligomers as Chained Chromophores" Polymer. 39・2. 491-495 (1998)

[文献書誌] A.Yokoo et al.: "Linear and Nonlinear Optical Properties of the Organic Nonlinear Optical Crystal 2-Adamantylamino-5-nitropyridine" J.Opt.Soc.Am.B. 15・1. 432-437 (1998)

[文献書誌] X.-M.Duan et al.: "Investigation on Electronic Structures and Second-Order Nonlinear Optical Properties of Stilbazolium and Its Related Cations with Extended π-conjugation by Semiempirical Calculation" Nonlinear Opt.(発表予定). (1998)

[文献書誌] T.Kaino et al.(分担執筆): "Photonic and Optoelectronic Polymers (ACS Symposium Series 672)" American Chemical Society, 566 (1997)

[文献書誌] H.Nakanishi et al.(分担執筆): "Organic Molecular Solids" CRC Press, 426 (1997)

1997 年度実績報告書

中西八郎東北大学, 反応化学研究所, 教授 (50240651)