[发明专利]苯乙烯基吡啶盐衍生物及使用该衍生物的非线性光学材料

说明书

本发明涉及苯乙烯基吡啶盐衍生物及使用该衍生物的非线性光学材料。本发明提供作为非线性光学材料有用的新的苯乙烯基吡啶盐衍生物。下述通式(I)表示的苯乙烯基吡啶盐衍生物，式中，R¹、R²、R³、R⁴各自独立地表示氢或卤素、烷基、羟基、羧基、氨基，R⁵表示氢或烷基，X表示氧或NR⁶(R⁶为氢或烷基)，Y^‑表示阴离子。另外，通式(I)中，轻氢的一部分或全部可以被取代为重氢。

技术领域

本发明涉及作为非线性光学材料有用的新的苯乙烯基吡啶盐衍生物。

背景技术

以往，作为电气光学(EO)元件中使用的电气光学(EO)材料，使用LiNbO₃(LN)等无机非线性光学材料，但近年来，进行了显示出高的非线性光学特性的有机材料的研究，如专利文献1所记载的那样，使用作为EO材料有用的有机非线性光学材料DAST。

专利文献1：WO2005/071145

作为非线性光学材料使用的DAST的吸收端存在于720nm附近，在作为面向1.3μm频带的非线性光学材料使用的情况下，存在如下问题：吸收由于二次谐波产生(SHG)而次要产生的650nm附近的光，从而导致材料的劣化。因此，作为非线性光学材料所要求的特性，具有高的光学非线性并且在比二次谐波的波长区域长的波长侧不具有吸收成为必要条件。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供显示高的光学的非线性并且在可见光的长波长区域不具有吸收的有机非线性光学材料。另外，本发明的目的在于提供与以DAST为代表的现有的苯乙烯基吡啶盐非线性光学材料相比吸收端(λ_CUTOFF)存在于更短的波长即600nm以下并具有更高的二阶非线性光学活性的新的非线性光学材料。

即，本发明提供下述通式(I)表示的苯乙烯基吡啶盐衍生物。

式中，R¹、R²、R³、R⁴各自独立地表示氢或卤素、烷基、羟基、羧基、氨基，R⁵表示氢或烷基，X表示氧或NR⁶(R⁶为氢或烷基)，Y^-表示阴离子。另外，通式(I)中，轻氢的一部分或全部可以被取代为重氢。

另外，还提供含有通式(I)表示的苯乙烯基吡啶盐衍生物的非线性光学材料以及使用该非线性光学材料的光源装置和太赫兹波产生装置。

需要说明的是，在本发明中，“非线性光学材料”这一术语包含“EO材料”。

发明效果

在将本发明的非线性光学材料作为面向1.3μm频带的非线性光学材料使用的情况下，与DAST相比，吸收端位移至短波长侧，因此，作为二次谐波的波长的650nm附近的吸收消失，可以抑制作为非线性光学材料的劣化，期待长寿命化。

另外，关于二阶非线性光学特性，在DAST的阳离子部分，第一分子极化率β为242×10^-30esu(利用作为半经验性分子轨道法的MOPAC/PM5法计算)，与此相对，在本发明的具有吗啉骨架的苯乙烯基吡啶盐衍生物的阳离子部分，极化率β为279×10^-30esu，在具有哌嗪骨架的苯乙烯基吡啶盐衍生物的阳离子部分，极化率β为289×10^-30esu，分子水平上的特性提高，因此认为是非常有用的非线性光学材料。

附图说明

图1是本发明的一个方式的光源装置的概略图。