高分子液晶・色素ハイブリッドナノ組織体の構築と光機能素子への応用

聚合物液晶/染料杂化纳米结构的构建及其在光学功能器件中的应用

基本信息

批准号：
10126213
负责人：
渡辺敏行
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、何種類かの剛直な芳香族ポリエステルが、分極処理せずとも2次の非線形光学を示すことを見出した。この高分子はその非対称的な構造から、特に配向した試料においては、その非線形分極が主鎖と平行方向であることを確認した。そこで、我々は芳香族ポリエステルに類似した棒状剛直な高分子としてポリペプチドを取り上げ、その2次の非線形光学特性について検討した。ポリペプチド(PBLG)はコレステリック液晶となっており、らせんピッチと同程度の波長の光を選択反射する性質がある。そこで、この液晶を一種のグレーティングと考え、内部共振器型の波長変換素子を作製した。溶媒の蒸発条件を制御して、らせんピッチの分布が形成されているフィルムを作製し、そのフィルムに垂直にNd:YAGレーザーを照射し、試料を移動することにより異なるらせんピッチに対応するSHG強度を測定した。丁度SHGの波長(532nm)に対応するらせんピッチが液晶中に形成された場所にYAGレーザーを照射すると、自己組織型共振器内でSH光の電界強度分布が増大するために変換効率が飛躍的に増加することが判明した。しかし、SH光とらせんピッチが一致しない場合は、らせん構造によって非線形分極がキャンセルされるために明確なSH光は観察できなかった。温度によりらせんピッチが変化するサーモトロピック液晶、ポリ(γ-ベンジル-ドデシル-L-グルタメート)(PBDoLG)を合成した。SHGの波長532nmと同程度のピッチを有している温度、約141.3℃でSHG強度の増大が得られた。

我们发现，几个刚性芳香的聚酯表现出2阶非线性光学元件而没有极化。由于其不对称结构，可以证实聚合物的非线性极化平行于主链，尤其是在定向样品中。因此，我们将多肽作为类似芳香族聚酯的杆状刚性聚合物占据，并检查了其二阶非线性光学特性。多肽（PBLG）是一种胆汁脱脂液晶体，具有选择性反射的光的特性，其波长类似于螺旋螺距。因此，该液晶被认为是一种光栅，并且制造了内部谐振型波长转换元件。控制溶剂的蒸发条件，以制备具有螺旋螺距分布的膜，并用ND：yag激光器垂直辐照膜，并通过移动样品来测量与不同螺旋螺距相对应的SHG强度。已经发现，当YAG激光被照射到一个与SHG波长（532 nm）相对应的螺旋螺距中时，SH光的场强度分布在自组织的谐振器中增加，从而导致转化效率的急剧提高。但是，如果SH灯和螺旋螺距不匹配，则无法观察到明显的SH灯，因为非线性极化被螺旋结构取消。聚（PBDOLG）聚（γ-苯二烷基-L-谷氨酸）（PBDOLG）是一种热液晶的热液晶体，其螺旋螺距会根据温度而变化。在约141.3°C的温度下获得了SHG强度的增加，该温度的音高与532 nm的SHG波长相似。