高分子の高次構造制御により発現する屈折率異方性を利用した新しい波長変換素子の開発

开发利用通过控制聚合物的高阶结构而开发的折射率各向异性的新型波长转换元件

• 批准号: 06750918
• 负责人: 渡邉 敏行
• 金额: $ 0.7万
• 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 Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750918/
• 关键词: 非線形光学効果; 光高調波発生; 高分子; 位相整合; ポリウレア; 屈折率; 複屈折

二次の非線形光学材料を用いて効率よく第二高調波を発生させるためには位相整合条件を満たさなければならない。位相整合法にはバルクによるものと導波路を利用したものがある。非線形光学高分子はこれまで導波路を用いた位相整合法のみが研究されてきた。高分子は延伸、ポーリングにより屈折率を変化させることが可能である。その屈折率を制御することができれば任意の波長において非臨界位相整合をとることができる。本研究の目的は非線形光学高分子の各誘電主軸の屈折率制御とその屈折率制御を利用したバルク位相整合SHGの実証である。本実験で用いたポリウレアは縮重合により合成した。このポリウレアは主鎖にベンゼン環が入っており、分子鎖方向の分極率が最も大きくなると考えられる。キャスト法により作製した膜を異なる倍率で延伸した後、172℃(Tg=175℃)、8KVでコロナポーリングを行った。m-ライン法により各延伸倍率の屈折率の測定を行い、メーカ・フリンジ法により波長(1064nm)の非線形光学定数を求めた。1.7倍延伸ポーリングした膜の非線形光学定数はd_<11>=1.4、d_<13>=0.6、d_<12>=0.2pm/Vとなった。d_<13>≠d_<12>となるのは延伸、ポーリングすることにより点群mm2の対称性を持つようになるからだと考えられる。この高分子の二次の非線形特性は尿素基に由来するものである。尿素の非線形光学感受率はβ_<xzz>>β_<xyy>≒0となっており、延伸とポーリングにより膜のd_<13>に対してβ_<xzz>が有効に作用するようになりd_<13>>d_<12>になると考えられる。1.7倍延伸した試料の位相整合特性を調べた所、θ=90、φ=49.2において高分子材料では初めてバルク状態で位相整合が達成されていることが確認できた。

Secondary の を nonlinear optical materials with い て sharper rate よ く second high-profile wave を 発 raw さ せ る た め に を は phase integration conditions against た さ な け れ ば な ら な い. Phase integration method: に, バ, バ, による, と, と guided wave path を utilizes た, た, がある, がある. The non-linear optical polymer <s:1> れまで れまで guided wave path を is studied by the <s:1> た phase integration method <s:1> みが. Youdaoplaceholder4 た た た. The <s:1> elongation of polymers, ポ ポ リ リ グによ グによ グによ グによ を variation of flexural rate を させる とが とが とが may である. そ の inflectional rate を suppression す る こ と が で き れ ば arbitrary の wavelength に お い て non critical phase integration を と る こ と が で き る. The objective of this study is to control the deflection rate of each inducible main axis of the non-linear optical polymer とそ the deflection rate control を the actual evidence of the SHG である by integrating the <s:1> たバ and <s:1> <s:1> phases. This experiment used で to shrink and overlap によ and によ to synthesize た た. The <s:1> <s:1> ポリウレア master lock にベ にベ ゼ ゼ ゼ ゼ <s:1> cycle が in ってお and the <s:1> polarization rate が in the molecular lock direction are examined in えられる. The キ ャ ス ト method に よ り cropping し た membrane を different な る ratio で extension し た, after 172 ℃ (Tg = 175 ℃), 8 kv で コ ロ ナ ポ ー リ ン グ を line っ た. M - ラ イ ン method に よ り each extension ratio の の inflectional rate determination を い, メ ー カ · フ リ ン ジ method に よ り wavelength (1064 nm) の nonlinear optical constant を o め た. 1.7 times extension ポ ー リ ン グ し た membrane の nonlinear optical constant は d_ < 11 > = 1.4, d_ < 13 > = 0.6, d_ < 12 > = 0.2 PM/V と な っ た. D_ < 13 > indicates d_ < 12 > と な る の は extension, ポ ー リ ン グ す る こ と に よ り point group was の said sexual を seaborne hold つ よ う に な る か ら だ と exam え ら れ る. The non-linear properties of the <s:1> <s:1> polymer <e:1> secondary <e:1>, the urea group に, the origin of the する する <s:1> である. Urea の nonlinear optical susceptibility は beta _ < XZZ > > beta _ < xyy > ≒ 0 と な っ て お り, extension と ポ ー リ ン グ に よ り membrane の d_ < 13 > に し seaborne て beta _ < XZZ > が have sharper に role す る よ う に な り d_ < 13 > > d_ < 12 > に な る と exam え ら れ る. 1.7 times extension し た sample の phase integration features を adjustable べ た, theta = 90, phi = 49.2 by に お い て polymer で は early め て バ ル ク state で phase integration が reached さ れ て い る こ と が confirm で き た.

项目成果

渡邉敏行: "光非線形 非線形光学材料としての液晶性高分子の新しい可能性" 高分子. 43. 736-737 (1994)

Toshiyuki Watanabe：“光学非线性：液晶聚合物作为非线性光学材料的新可能性”Polymers 43. 736-737 (1994)。

H.S.Nalwa: "Aromatic Polyureas.A new Class of Chromophric Mair Chain Polymers for Second-Order Nonlinear Optics" Nonlinear Opt.8. 157-172 (1994)

H.S.Nalwa：“芳香族聚脲。用于二阶非线性光学的新型发色主链聚合物”非线性 Opt.8。

S.Tasaka: "Ferro electric Polarization Reversal Stabilized by Hydrogen Bonding in N-Phenylated Aromatic Polyurea" Polym.J.26. 505-507 (1994)

S.Tasaka：“N-苯基化芳香族聚脲中氢键稳定的铁电极化反转”Polym.J.26。