[发明专利]非线性光学活性聚碳酸酯

说明书

本发明涉及非线性光学活性（NLO）侧链缩合聚合物。对这类聚合物的描述可见文献EP-A1-0350112。在该文献中聚亚胺酯是通过有NLO侧链基的二元醇与二异氰酸缩聚制备的。通常NLO基团由非定域π键组成，该π键一侧连到供电子基团上，另一侧连到受电子基团上。术语供电子-π键-受电子（DπA）基团也被使用。

当聚合非线性光学活性物质即含DπA基团的聚合物被极化时，在外加力场（如电场）作用下产生非线性极化现象。非线性电极化可产生大量光学非线性现象包括倍增频率和普克效应。利用这些现象可将这种物质以极化膜的形式用于光学活性导波元件如光学开关，频率倍增器等  光学导波器中。

由于上述聚合物表面出高度的NLO行为，它们不能最好地用于光学活性导波元件中。

上述和其它已知的活性聚合物导波器的主要缺点是信号损失。在光学应用的波长范围（1300-1600nm）中，已知聚合物导波器有很大的信号损失。

上述和其它已知的活性聚合物料导波器的另一个缺点是仍有很多可极化的基团。因此在仅仅部分DπA基团被极化时，得到很低的初始普克系数（γ₃₃和γ₁₃，下面将解释）。

本发明提供一种具有信号损失低和良好可极化性的NLO缩合聚合物。

本发明的特征在于NLO缩合聚合物是由含下列化合物的单体混合物获得的聚碳酸酯：

通式Ⅰ的NLO二元醇

其中

D是含有2-10脂肪族，脂环族，芳族或杂环碳原子，和含直键或共轭键连到苯环上的至少一个烷氧基氧原子，至少一个硫原子，至少一硒原子或一个氮原子的三价供电子基团，和

X代表-CR²＝CR²-，-N＝N-，-CR²＝N-或-N＝CR²-，

Y代表-CN，-NO₂，-CR²＝C（CN）₂，-CF₃，-SO₂R⁴，-C（CN）＝C（CN）₂，巴比妥酸根或硫代巴比妥酸根，

AR代表六员芳环，用一个或多个R³基团取代的六员芳环，不饱和六员环，含O、N、S、Se的五员杂芳环，用一个或多个R³取代的含O、N、S或Se的五员杂芳环，稠合结构，

R¹代表卤素，-R²，-OR²，-COR²，-CN或-CF₃，

R²代表氢，卤素，有1-6个碳原子的烷基，卤素取代的有1-6个碳原子的烷基，

R³代表卤素，-R²，-OR²，-COR²，-CN，-NO₂，-SO₂R⁴或-CF₃，

R⁴代表（卤代的）有1-4个碳原子的烷基，

n是0到4的整数，X基团可相同或不同，和

通式2的化合物

其中

P代表-Cl，-O-R，咪唑基或-O-Ph，

Q代表-Cl，-O-R，咪唑基或-O-Rh，

R代表有1到6个碳原子的链烯基，

Ph代表苯基

A代表-Ph-，卤代-Ph-，-Ph-C（CH₃）₂-Ph-，-Ph-C（CF₃）₂-Ph-，卤代-Ph-C（CF₃）₂-Ph-，-Ph-SO₂-Ph-，有3到24个碳原子的亚环烷基，

卤素取代的有3到24个原的亚环烷基，有4到20个碳原子的亚芳基或萘基，

m是0到5的整数，A基团可相同或不同。

现在发现由这类单体混合物获得的聚碳酸酯可获得在1300至1600mm的波长范围内具有光信号损失低的有源导波器。这一点在Angew.Makromol.Chem.，183，（1990）中第51和252页列出的损失和吸收谱得到证实，它表明无源聚碳酸酯导波器（即没有NLO基团）在波长高达1300mm时有比，例如PMMA更高的吸收性。