JP2011064895A - Wavelength conversion device and wavelength conversion apparatus - Google Patents

Wavelength conversion device and wavelength conversion apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2011064895A
JP2011064895A JP2009214620A JP2009214620A JP2011064895A JP 2011064895 A JP2011064895 A JP 2011064895A JP 2009214620 A JP2009214620 A JP 2009214620A JP 2009214620 A JP2009214620 A JP 2009214620A JP 2011064895 A JP2011064895 A JP 2011064895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength
light
wavelength conversion
waveguide
conversion device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009214620A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Umeki
毅伺 梅木
Masao Yube
雅生 遊部
Osamu Tadanaga
修 忠永
Katsuaki Magari
克明 曲
Isao Tomita
勲 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2009214620A priority Critical patent/JP2011064895A/en
Publication of JP2011064895A publication Critical patent/JP2011064895A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and inexpensive wavelength conversion device which is easily mounted, suppresses power loss of an input light source, and achieves a high power input. <P>SOLUTION: The device includes an optical multiplexing part in which, by the multi-mode propagation of incident light with wavelength λ<SB>1</SB>and λ<SB>2</SB>or of incident light with wavelength λ<SB>1</SB>and λ<SB>3</SB>, the light with the first wavelength (λ<SB>1</SB>) and the light with the second wavelength (λ<SB>2</SB>or λ<SB>3</SB>) are coupled through mode interference inside and in which an output end face is installed in the point where the light with the first wavelength and with the second wavelength converge. From a non-linear optical medium coupled in the convergent point of the output end face, there are outputted a conversion light with the wavelength λ<SB>3</SB>for the incident light with the wavelength λ<SB>1</SB>and λ<SB>2</SB>and a conversion light with the wavelength λ<SB>2</SB>for the incident light with the wavelength λ<SB>1</SB>and λ<SB>3</SB>. The optical multiplexing part and the non-linear optical medium are integrated on the same substrate in the device. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光合波器、波長変換デバイス及び波長変換装置に関し、より詳細には、マルチモード干渉(MMI:Multi-Mode Interference)を利用した光合波器および光合波器を集積した波長変換デバイスと、波長変換デバイスを用いた波長変換装置に関する。   The present invention relates to an optical multiplexer, a wavelength conversion device, and a wavelength conversion apparatus, and more specifically, an optical multiplexer using multi-mode interference (MMI) and a wavelength conversion device in which the optical multiplexer is integrated. The present invention relates to a wavelength conversion device using a wavelength conversion device.

光通信における光信号波長変換、光変調、光計測、光加工、医療、生物工学などの応用のための紫外域−可視域−赤外域−テラヘルツ域にわたるコヒーレント光の発生と変調のために、多くの非線形光学デバイス及び電気光学デバイスの開発が進められている。このような素子に用いられる非線形光学媒質および電気光学媒質として、種々の材料が研究開発されている。ニオブ酸リチウム(LiNbO3、以下、LNという)などの酸化物系化合物基板は、2次非線形光学定数・電気光学定数が非常に高く有望な材料として知られている。LNの高い非線形性を用いた光デバイスの一例として、擬似位相整合による差周波発生を利用した波長変換素子が知られている。 Many for the generation and modulation of coherent light in the ultraviolet, visible, infrared, and terahertz range for applications such as optical signal wavelength conversion, optical modulation, optical measurement, optical processing, medicine, and biotechnology in optical communications Development of non-linear optical devices and electro-optical devices is underway. Various materials have been researched and developed as nonlinear optical media and electro-optical media used in such elements. An oxide-based compound substrate such as lithium niobate (LiNbO 3 , hereinafter referred to as LN) is known as a promising material because it has a very high second-order nonlinear optical constant / electro-optic constant. As an example of an optical device using non-linearity with high LN, a wavelength conversion element using difference frequency generation by pseudo phase matching is known.

近年、光通信システムの通信容量の増大を図るために、波長の異なる複数の光を多重化して伝送する波長分割多重(WDM)通信システムが積極的に導入されている。このようなWDM通信システムにおいては、限られた波長数を有効に利用するために、信号波長を任意の信号波長に変換する波長変換デバイスの実用化が求められている。   In recent years, in order to increase the communication capacity of an optical communication system, a wavelength division multiplexing (WDM) communication system that multiplexes and transmits a plurality of lights having different wavelengths has been actively introduced. In such a WDM communication system, in order to effectively use a limited number of wavelengths, there is a demand for practical use of a wavelength conversion device that converts a signal wavelength into an arbitrary signal wavelength.

従来、光の波長を変換する波長変換素子としては、半導体光増幅器を用いるもの、四光波混合を利用するもの等が知られている。しかしながら、これらの波長変換素子においては光通信システムにおいて求められる、高効率、高速、広帯域、低ノイズ、偏波無依存などの条件を満足させることはできていなかった。   Conventionally, as a wavelength conversion element for converting the wavelength of light, a device using a semiconductor optical amplifier, a device using four-wave mixing, and the like are known. However, these wavelength conversion elements have not been able to satisfy conditions such as high efficiency, high speed, wide band, low noise, and polarization independence required in an optical communication system.

図1に、従来のLNを用いた擬似位相整合型の波長変換素子の構成を示す。比較的小さな光強度を持つ信号光Aと、比較的大きな光強度を持つ励起光Bは、合波器1により合波され、分極反転構造を有する非線形光学媒質の光導波路2に入射される。光導波路2中で信号光Aは、非線形光学効果による差周波波発生により別の波長を持つ変換光Cへと変換される。変換光Cは、励起光Bと共に光導波路2から出射される。出射された変換光Cと励起光Bは、分波器3により分離される。信号光A、励起光Bの波長をそれぞれλ1、λ3とすると変換光Cの波長λ2は、
1/λ2=1/λ3−1/λ1
を満足する。変換光Cの波長λ2は、信号光の波長λ1を励起光波長λ3の2倍の波長を軸に折り返した波長となる。例えば、励起光Bの波長λ1=0.78μmとした場合、波長λ1=1.54μmの信号光Aを、波長λ2=1.58μmの差周波光である変換光Cへと変換することができる。
FIG. 1 shows a configuration of a conventional quasi phase matching type wavelength conversion element using LN. The signal light A having a relatively small light intensity and the excitation light B having a relatively large light intensity are combined by a multiplexer 1 and are incident on an optical waveguide 2 of a nonlinear optical medium having a polarization inversion structure. In the optical waveguide 2, the signal light A is converted into converted light C having another wavelength by generation of a difference frequency wave due to a nonlinear optical effect. The converted light C is emitted from the optical waveguide 2 together with the excitation light B. The emitted converted light C and excitation light B are separated by the duplexer 3. If the wavelengths of the signal light A and the excitation light B are λ 1 and λ 3 , respectively, the wavelength λ 2 of the converted light C is
1 / λ 2 = 1 / λ 3 −1 / λ 1
Satisfied. The wavelength λ 2 of the converted light C is a wavelength obtained by turning the wavelength λ 1 of the signal light around the wavelength that is twice the wavelength of the excitation light λ 3 . For example, when the wavelength λ 1 of the excitation light B is 0.78 μm, the signal light A having the wavelength λ 1 = 1.54 μm is converted into converted light C that is a difference frequency light having the wavelength λ 2 = 1.58 μm. be able to.

信号光A及び変換光Cに対する変換帯域は、励起光の波長に対して±30nm以上と広く、例えば、波長分割多重(WDM)光通信に用いられる波長帯域C帯に束ねられたWDM信号をL帯へ、またはL帯からC帯へといった波長群の一括変換が可能である。   The conversion band for the signal light A and the converted light C is as wide as ± 30 nm or more with respect to the wavelength of the excitation light. For example, a WDM signal bundled in a wavelength band C band used for wavelength division multiplexing (WDM) optical communication is L It is possible to perform batch conversion of wavelength groups such as to the band or from the L band to the C band.

このような擬似位相整合を利用した波長変換素子を作製する従来の方法においては、LNなどの非線形光学結晶基板に周期分極反転構造を作製した後、プロトン交換導波路を作製することによって波長変換素子を作製していた。これに対して、光導波路中への光閉じ込めを改善し、バルクもしくはバルクに近い非線形効果を利用した高効率な波長変換を実現するために、リッジ型の光導波路構造を有する波長変換素子が提案されている。   In the conventional method for manufacturing a wavelength conversion element using such quasi-phase matching, a wavelength conversion element is manufactured by manufacturing a proton exchange waveguide after forming a periodically poled structure on a nonlinear optical crystal substrate such as LN. Was making. On the other hand, in order to improve the optical confinement in the optical waveguide and realize highly efficient wavelength conversion using the bulk or near-bulk nonlinear effect, a wavelength conversion element with a ridge-type optical waveguide structure is proposed Has been.

リッジ型光導波路を作製する方法を説明する。まず、Mg添加LN基板に周期分極反転構造を作製した後、別に用意したLN基板に接着剤を用いて接着する。Mg添加LN基板の基板厚さを平面研削加工によって薄くした後、ダイシングソーを用いた精密研削加工によってリッジ型導波路を作製する(例えば、非特許文献1参照)。   A method of manufacturing a ridge type optical waveguide will be described. First, after a periodically poled structure is fabricated on an Mg-added LN substrate, it is bonded to a separately prepared LN substrate using an adhesive. After the substrate thickness of the Mg-added LN substrate is reduced by surface grinding, a ridge-type waveguide is manufactured by precision grinding using a dicing saw (see, for example, Non-Patent Document 1).

このような擬似位相整合を利用したLNを用いた波長変換の励起光として、差周波発生による1.5μm帯の波長変換を行なうために必要な励起波長の2倍の波長を持つ光が用いられることが多かった。図1で説明した波長変換の例では、波長λ3=0.78μmの代わりに波長λ3’=1.56μmの励起光が用いられることになる。これは、カスケード励起と呼ばれる手法で、図1で励起光Bの波長λ3’=1.56μmとした場合、非線形光学媒質内部で励起光の第二高調波(波長:0.78μm)が発生する。非線形光学媒質で発生した第二高調波と信号光Aとの差周波発生により、さらに変換光Cを得ることができる。 As the pumping light for wavelength conversion using LN using such quasi-phase matching, light having a wavelength twice as large as the pumping wavelength necessary for wavelength conversion in the 1.5 μm band by difference frequency generation is used. There were many things. In the example of the wavelength conversion described with reference to FIG. 1, so that the pumping light of the wavelength λ 3 '= 1.56μm is used instead of the wavelength lambda 3 = 0.78 .mu.m. This is a method called cascade excitation. When the wavelength λ 3 ′ of the excitation light B is 1.56 μm in FIG. 1, the second harmonic (wavelength: 0.78 μm) of the excitation light is generated inside the nonlinear optical medium. To do. By generating a difference frequency between the second harmonic generated in the nonlinear optical medium and the signal light A, the converted light C can be further obtained.

励起光に0.78μm帯を用いる方法では、0.78μmの安定で波長精度が高く、高出力な光源が広く普及しておらず、簡単に準備することが困難であった。また、信号光と励起光の波長が半分も異なることから、光導波路の最適サイズが異なる。これにより導波路へ光を入射する際に、所望のモード以外の励振の抑制が必要となるなどの困難があった。一方、カスケード励起法では、励起光の光源として、広く普及している安定で信頼性の高い1.5μm帯の光源を用いることができる。さらに、光ファイバアンプなどを用いることにより、簡単に高出力光を得ることができることから、従来、広く用いられてきた。(例えば、非特許文献2参照)
しかしながら、カスケード励起による波長変換においては、変換光の品質が劣化しやすいという問題があった。カスケード励起法では、励起光に1.5μm帯の光源を用いるため、波長の近い励起光と信号光・変換光の分離が困難となるので、ガードバンドと呼ばれる励起光波長と信号光・変換光との間に一定の帯域を設ける必要があった。この帯域を確保することにより、利用できる波長変換帯域が狭まり、一括変換できる波長数が少なくなってしまうという問題があった。
In the method using the 0.78 μm band for the excitation light, a stable light with a wavelength of 0.78 μm, high wavelength accuracy, and a high-output light source are not widely used, and it is difficult to prepare easily. Further, since the wavelengths of the signal light and the excitation light are different by half, the optimum size of the optical waveguide is different. As a result, when light is incident on the waveguide, it is difficult to suppress excitation other than the desired mode. On the other hand, in the cascade excitation method, a stable and highly reliable light source of 1.5 μm band that is widely used can be used as a light source of excitation light. Furthermore, since high output light can be easily obtained by using an optical fiber amplifier or the like, it has been widely used. (For example, see Non-Patent Document 2)
However, wavelength conversion by cascade excitation has a problem that the quality of the converted light tends to deteriorate. Since the cascade excitation method uses a 1.5 μm band light source for the excitation light, it becomes difficult to separate the excitation light and the signal light / converted light having a wavelength close to each other. It was necessary to provide a certain band between the two. By securing this band, there is a problem that the wavelength conversion band that can be used is narrowed, and the number of wavelengths that can be collectively converted is reduced.

また、ガードバンドを設けると、信号光に近接する波長への変換が不可能になるという問題もあった。さらに、高い励起光を得るために光ファイバアンプを使用すると、ASEノイズの増加により信号光・変換光の品質が劣化するという問題があった。また、カスケード励起では、励起光・信号光間の和周波発生によるクロストーク光が増加し、信号の品質が劣化するという問題もあった。(例えば、非特許文献3参照)
従って、0.78μm帯光の励起による波長変換が望まれる。しかし、この波長変換方法は、信号光・励起光の入力が低損失かつ所望のモード以外のモードを励振することなく簡易に行なうことのできる手法が必要であった。
Further, when the guard band is provided, there is a problem that conversion to a wavelength close to the signal light becomes impossible. Furthermore, when an optical fiber amplifier is used to obtain high excitation light, there is a problem that the quality of signal light / converted light deteriorates due to an increase in ASE noise. Further, in the cascade excitation, there is a problem that the crosstalk light due to the sum frequency generation between the excitation light and the signal light is increased, and the signal quality is deteriorated. (For example, see Non-Patent Document 3)
Therefore, wavelength conversion by excitation of 0.78 μm band light is desired. However, this wavelength conversion method requires a technique in which the input of signal light / excitation light is low loss and can be easily performed without exciting modes other than the desired mode.

一方、通信波長帯における波長変換器のほか、擬似位相整合型の波長変換素子を用いて、半導体レーザで実現されていない可視域または中赤外域でのレーザ光源の実用化が行なわれている。   On the other hand, in addition to wavelength converters in the communication wavelength band, laser light sources in the visible range or mid-infrared range that have not been realized with semiconductor lasers have been put into practical use by using quasi-phase matching type wavelength conversion elements.

現在、実用化されているレーザには、He−Neレーザ、Arレーザなどのガスレーザ、Nd:YAGレーザなどの固体レーザ、色素レーザおよび半導体レーザが知られている。近年、可視および近赤外領域の波長帯を中心に、小型・軽量、安価な半導体レーザが普及している。特に、光通信の分野では、信号光源用の1.3μm帯および1.5μm帯半導体レーザと、ファイバアンプ励起用の0.98μm帯および1.48μm帯半導体レーザとが普及している。また、光記録媒体の読取装置のピックアップ用の光源として、CD(0.78μm帯)、DVD(0.65μm帯)・ブルーレイ(0.4μm帯)の半導体レーザも普及している。   Currently, gas lasers such as He—Ne laser and Ar laser, solid-state lasers such as Nd: YAG laser, dye lasers and semiconductor lasers are known as lasers in practical use. In recent years, small, lightweight, and inexpensive semiconductor lasers have become widespread mainly in the visible and near-infrared wavelength bands. In particular, in the field of optical communication, 1.3 μm band and 1.5 μm band semiconductor lasers for signal light sources and 0.98 μm band and 1.48 μm band semiconductor lasers for pumping fiber amplifiers are widespread. Further, CD (0.78 μm band), DVD (0.65 μm band), and Blu-ray (0.4 μm band) semiconductor lasers are also widely used as light sources for pickup of optical recording medium readers.

川口竜生他「LiNbO3エピタキシャル成長と超精密加工技術による導波路型SHGデバイス」、レーザ研究、第28巻第9号、2000年9月、p.601-603Tatsuo Kawaguchi et al. “Waveguide SHG Device Using LiNbO3 Epitaxial Growth and Ultraprecision Processing Technology”, Laser Research, Vol. 28, No. 9, September 2000, p.601-603 M.H.Chou et al.,“Optical Signal processing and Switching with Second-Order Nonlinearities in Waveguides,”IEICE Trans. Electorn., E83-C, 2000, p.869-874M.H.Chou et al., “Optical Signal processing and Switching with Second-Order Nonlinearities in Waveguides,” IEICE Trans. Electorn., E83-C, 2000, p.869-874 J.Yamawaku et al.“Low-Crosstalk 103 Channel × 10 Gb/s (1.03 Tb/s) Wavelength Conversion With a Quasi-Phase-Matched LiNbO3 Waveguide,”IEEE J. Select. Topics Quantum Electron., Vol.12, No.4, 2006, p.521-528J. Yamawaku et al. “Low-Crosstalk 103 Channel × 10 Gb / s (1.03 Tb / s) Wavelength Conversion With a Quasi-Phase-Matched LiNbO3 Waveguide,” IEEE J. Select. Topics Quantum Electron., Vol.12, No.4, 2006, p.521-528

しかしながら、緑・黄緑・橙といった波長0.5〜0.6μmのレーザを、半導体で実現することは難しく、高効率な非線形光学媒質と半導体レーザを組み合わせたレーザ光源装置の開発が行われている。   However, it is difficult to realize a laser with a wavelength of 0.5 to 0.6 μm such as green, yellow-green, and orange using a semiconductor, and a laser light source device that combines a highly efficient nonlinear optical medium and a semiconductor laser has been developed. Yes.

図2に、従来の緑色光源の構成を示す。レーザ光源は、2つの励起レーザ20、21と、周期的に分極反転させたLN非線形光学結晶24と、励起レーザ20、21から出力されたレーザ光を合波する合波器23と、合波された光をコリメートするレンズ22a、22bと、LN非線形光学結晶24を透過した励起レーザのレーザ光とLN非線形光学結晶24で発生した和周波光とを分離するフィルタ25とから構成されている。   FIG. 2 shows the configuration of a conventional green light source. The laser light source includes two excitation lasers 20 and 21, an LN nonlinear optical crystal 24 whose polarization is periodically inverted, a multiplexer 23 that combines the laser beams output from the excitation lasers 20 and 21, and multiplexing. And a filter 25 that separates the laser light of the excitation laser that has passed through the LN nonlinear optical crystal 24 and the sum frequency light generated by the LN nonlinear optical crystal 24.

励起レーザ20の波長λ1と、励起レーザ21の波長λ2とは、
1/λ1+1/λ2=1/λ3
を満足するような組合せとする。例えば、励起レーザ20の波長λ1=980nm、励起レーザ21の波長λ2=1300nmとすることにより、波長λ3=559nmの変換光を得ることができる。半導体レーザと波長変換素子とを組み合わせることにより、高効率・高安定な波長変換光源を実現できる。
The wavelength lambda 1 of the excitation laser 20, the wavelength lambda 2 of the excitation laser 21,
1 / λ 1 + 1 / λ 2 = 1 / λ 3
Is a combination that satisfies For example, by setting the wavelength λ 1 = 980 nm of the excitation laser 20 and the wavelength λ 2 = 1300 nm of the excitation laser 21, converted light having a wavelength λ 3 = 559 nm can be obtained. A highly efficient and highly stable wavelength conversion light source can be realized by combining a semiconductor laser and a wavelength conversion element.

通常、合波器23には光ファイバ型の方向性結合器が用いられる。しかしながら、入力光を従来の合波器を用いて結合し波長変換素子に入力する方法では、波長変換装置(波長変換光源)の小型化が困難であるという課題があった。合波器は、単体で数cm程度の大きさをもっており、さらに光ファイバ型の方向性結合器の入出力ファイバを取り回す領域を確保する必要があり、小型化の大きな障害となっていた。   Normally, an optical fiber type directional coupler is used for the multiplexer 23. However, the method of combining input light using a conventional multiplexer and inputting the input light to the wavelength conversion element has a problem that it is difficult to reduce the size of the wavelength conversion device (wavelength conversion light source). The multiplexer has a size of about several centimeters as a single unit, and it is necessary to secure a region for handling the input / output fiber of the optical fiber type directional coupler, which is a major obstacle to miniaturization.

次に、通常の合波器は、波長の大きく異なる光を結合させる場合、合波器の出力ファイバにおいて、少なくとも1つの波長の光の損失が大きくなるという問題があった。これは、波長によって最適な光ファイバのコアサイズが異なることに起因する。例えば、1300nmと980nmの2つの光の和周波発生を用いて、560nmの緑色光を波長変換によって取り出す場合を考える。1300nmのシングルモード光ファイバのコア径は約9μm、一方、980nmのシングルモード光ファイバのコア径は約6μmと異なる。合波器の入力ファイバには、各波長のシングルモード光ファイバを用いることができるが、合波後の出力ファイバにはどちらか一方、または両ファイバのコア径の中間のコア径の光ファイバを用いることになる。これにより、どちらか一方のシングルモード光ファイバを選んだ場合、もう一方の光伝播時の損失が増大する。中間のコア径の光ファイバを選んだ場合は、両波長の光に対して伝播損失が増大する。   Next, in the case of combining light having significantly different wavelengths, there is a problem that the loss of at least one wavelength of light is increased in the output fiber of the multiplexer. This is because the optimum core size of the optical fiber differs depending on the wavelength. For example, consider a case where green light of 560 nm is extracted by wavelength conversion using the sum frequency generation of two lights of 1300 nm and 980 nm. The core diameter of the 1300 nm single mode optical fiber is about 9 μm, whereas the core diameter of the 980 nm single mode optical fiber is different from about 6 μm. A single mode optical fiber of each wavelength can be used as the input fiber of the multiplexer, but an optical fiber with a core diameter intermediate between the core diameters of either one or both fibers can be used as the output fiber after multiplexing. Will be used. As a result, when either one of the single mode optical fibers is selected, the loss during propagation of the other light increases. When an optical fiber having an intermediate core diameter is selected, propagation loss increases for both wavelengths of light.

上述したように、通常の合波器の出力ファイバ、すなわち非線形光学結晶への入力ファイバが、少なくとも一方の波長の光に対してシングルモード光ファイバを用いることができない。このため、波長変換における所望のモードを励振することができず波長変換効率が低下するという問題があった。   As described above, a single mode optical fiber cannot be used for an output fiber of a normal multiplexer, that is, an input fiber to a nonlinear optical crystal for light of at least one wavelength. For this reason, there has been a problem that a desired mode in wavelength conversion cannot be excited and wavelength conversion efficiency is lowered.

波長変換素子は、ある特定のモード(通常は基本モード)で変換が行われるように設計されている。シングルモードではない光ファイバを伝播してきた光は、光ファイバの取り回しなどによってはモード変換が起こり、別のモードで光ファイバ中を伝播してくる場合がある。特定のモードの光を波長変換素子に入射することができないと、波長変換効率が著しく低下する。また、シングルモードで伝播してきた光に対しても、導波路への入射条件によっては所望のモード以外が励振され効率が低下する。   The wavelength conversion element is designed so that conversion is performed in a specific mode (usually a fundamental mode). Light that has propagated through an optical fiber that is not a single mode may undergo mode conversion depending on the handling of the optical fiber, and may propagate through the optical fiber in another mode. When light of a specific mode cannot be incident on the wavelength conversion element, the wavelength conversion efficiency is significantly reduced. Also, even for light propagating in a single mode, the efficiency other than the desired mode is excited depending on the incident condition to the waveguide.

変換効率の低下を抑制するために他のモードの励振を抑制するためには、まず、出力側ファイバの曲率を大きく取り、次に、入力時に励起光のみならず変換光もモニターしながら調芯するなどの複雑な調整が必要になってしまうという課題があった。ここでは、1300nmと980nmの入力光の例を用いて説明をしたが、上述した通信用の波長変換においては、入力光が1560nmと780nmとより波長差が大きく、シングルモード光ファイバの径の差が大きく、問題が顕著になる。   In order to suppress the excitation of other modes in order to suppress the decrease in conversion efficiency, first, increase the curvature of the output side fiber, and then adjust the alignment while monitoring not only the excitation light but also the converted light at the time of input. There was a problem that complicated adjustments such as to do would be necessary. Here, the example of input light of 1300 nm and 980 nm has been described. However, in the above-described wavelength conversion for communication, the input light has a larger wavelength difference between 1560 nm and 780 nm, and the difference in diameter of the single mode optical fiber. The problem becomes significant.

波長変換装置(波長変換光源)は、医療・バイオ・環境計測への利用が広がっており、産業応用としてもニーズが高く小型化への期待は大きい。これまでの通常の合波器を用いる場合には、合波器のコスト・実装のコストがかかっており低価格化が困難であるという問題もあった。さらに計測応用に留まらず、レーザーディスプレイなどのハイパワーの出力が必要な装置への適用も考えられている。しかしながら、通常の方向性結合器型の合波器は、光ファイバ融着を用いているため、ワット級のハイパワーの入力が難しいという問題があった。   Wavelength converters (wavelength-converted light sources) are widely used in medical, bio, and environmental measurement, and there is a great need for industrial applications, and there are great expectations for miniaturization. In the case of using a conventional multiplexer so far, there is a problem that it is difficult to reduce the cost because the cost of the multiplexer and the cost of mounting are required. In addition to measurement applications, applications to devices that require high power output such as laser displays are also being considered. However, since a normal directional coupler type multiplexer uses optical fiber fusion, there is a problem that it is difficult to input a watt-class high power.

近年、光通信網において波長変換を用いた光アクセスの可視化技術が提案されている。この技術は、通信帯域の光を人間が視認できる可視光へ変換することにより、開通試験・サービス種別確認・障害原因の切り分けといった光アクセス網における保守・運用の作業効率を向上させコストを削減できると期待されている。しかしながら、上述した従来型の波長変換素子の構成では、デバイスの低コスト化が難しいという問題があった。   In recent years, an optical access visualization technique using wavelength conversion in an optical communication network has been proposed. This technology converts the light in the communication band into visible light that can be seen by humans, thereby improving maintenance and operation work efficiency in optical access networks such as opening tests, service type confirmation, and failure cause isolation, thereby reducing costs. It is expected. However, the configuration of the conventional wavelength conversion element described above has a problem that it is difficult to reduce the cost of the device.

本発明の目的は、変換光のパワーモニタなどの複雑な調整が不要であり、実装が容易で、入力する光源のパワーの損失を抑え、高いパワー入力が可能な、小型で低価格の波長変換デバイス及び波長変換装置を提供することにある。特に、通信用波長帯域の光の変換において、高品質な波長変換を可能とする。   The object of the present invention is a compact, low-cost wavelength conversion that does not require complicated adjustments such as a power monitor for converted light, is easy to mount, suppresses power loss of the input light source, and allows high power input. It is to provide a device and a wavelength converter. In particular, high-quality wavelength conversion is possible in the conversion of light in the communication wavelength band.

本発明は、このような目的を達成するために、1/λ3=1/λ2+1/λ1の関係を有する波長のうち、波長λ1とλ2または波長λ1とλ3の2つの入射光を非線形光学媒質に入力し、波長λ3またはλ2の変換光をそれぞれ出力する波長変換デバイスであって、波長λ1とλ2の入射光または波長λ1とλ3の入射光がマルチモード伝播することにより、内部でのモード干渉によって第1の波長(λ1)の光と第2の波長(λ2またはλ3)の光とが結合され、前記第1の波長の光と前記第2の波長とが収束する点に出力端面が設けられた光合波部を備え、前記出力端面の前記収束する点に結合された非線形光学媒質から、波長λ1とλ2の入射光に対し波長λ3の変換光が、波長λ1とλ3の入射光に対し波長λ2の変換光が出力され、前記光合波部と前記非線形光学媒質とが同一基板上に集積されていることを特徴とする。 In order to achieve such an object, according to the present invention, among wavelengths having a relationship of 1 / λ 3 = 1 / λ 2 + 1 / λ 1 , two wavelengths λ 1 and λ 2 or wavelengths λ 1 and λ 3 are used. A wavelength conversion device that inputs two incident lights to a nonlinear optical medium and outputs converted light of wavelength λ 3 or λ 2 respectively, and incident light of wavelengths λ 1 and λ 2 or incident light of wavelengths λ 1 and λ 3 Is propagated in multimode, the light of the first wavelength (λ 1 ) and the light of the second wavelength (λ 2 or λ 3 ) are coupled by the mode interference inside, and the light of the first wavelength And an optical combining part provided with an output end face at a point where the second wavelength converges, and incident light having wavelengths λ 1 and λ 2 from a nonlinear optical medium coupled to the converging point on the output end face to the converted light having a wavelength lambda 3 are converted light having a wavelength lambda 2 to the incident light of wavelength lambda 1 and lambda 3 is outputted, the said optical multiplexing unit nonlinear Characterized in that the optical medium is integrated on the same substrate.

本発明にかかる波長変換装置は、前記波長変換デバイスと、前記波長λ1の入射光を前記光合波部の入力端面から入力する第1のレーザと、前記波長λ1またはλ3の入射光を前記光合波部の入力端面から入力する第2のレーザと、前記非線形光学媒質から出力された、波長λ3またはλ2の変換光を分離するフィルタとを備えたことを特徴とする。 The wavelength conversion device according to the present invention includes the wavelength conversion device, a first laser that inputs incident light having the wavelength λ 1 from an input end face of the optical multiplexing unit, and incident light having the wavelength λ 1 or λ 3. A second laser input from the input end face of the optical multiplexing unit and a filter for separating the converted light having the wavelength λ 3 or λ 2 output from the nonlinear optical medium are provided.

以上説明したように、本発明によれば、波長変換に必要な合分波機能とモードフィルタ機能を同一波長変換デバイス上に集積できるため、実装が容易で光損失が少なく、高パワー入力への耐性が強く、小型な波長変換デバイスを低価格に提供することができる。   As described above, according to the present invention, since the multiplexing / demultiplexing function and the mode filter function necessary for wavelength conversion can be integrated on the same wavelength conversion device, mounting is easy, optical loss is low, and high power input is achieved. A highly durable and compact wavelength conversion device can be provided at a low price.

従来のLNを用いた擬似位相整合型の波長変換素子の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the wavelength conversion element of the quasi phase matching type | mold using the conventional LN. 従来の緑色光源の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the conventional green light source. 本発明の第1の実施形態にかかる光合波器を集積した波長変換デバイスの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the wavelength conversion device which integrated the optical multiplexer concerning the 1st Embodiment of this invention. 図3に示したモード干渉導波路における光の結合を示すシミュレーション結果の図である。It is a figure of the simulation result which shows the coupling | bonding of the light in the mode interference waveguide shown in FIG. 図3に示した波長変換導波路を作製する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of producing the wavelength conversion waveguide shown in FIG. 本発明の一実施例にかかる波長変換デバイスの寸法を示す図である。It is a figure which shows the dimension of the wavelength conversion device concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例にかかる波長変換デバイスの入力導波路を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the input waveguide of the wavelength conversion device concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例にかかる波長変換デバイスの作製方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the preparation methods of the wavelength conversion device concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例にかかる波長変換デバイスの第1の実験結果を示すスペクトル図である。It is a spectrum figure which shows the 1st experimental result of the wavelength conversion device concerning one Example of this invention. 本発明の一実施例にかかる波長変換デバイスの第2の実験結果を示すスペクトル図である。It is a spectrum figure which shows the 2nd experimental result of the wavelength conversion device concerning one Example of this invention. 本発明の第2の実施形態にかかる緑色光源の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the green light source concerning the 2nd Embodiment of this invention. 図11に示したモード干渉導波路における光の結合を示すシミュレーション結果の図である。It is a figure of the simulation result which shows the coupling | bonding of the light in the mode interference waveguide shown in FIG. 本発明の第3の実施形態にかかる青色・緑色光源の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the blue and green light source concerning the 3rd Embodiment of this invention. 図13に示したモード干渉導波路における光の結合を示すシミュレーション結果の図である。It is a figure of the simulation result which shows the coupling | bonding of the light in the mode interference waveguide shown in FIG. 本発明の第4の実施形態にかかるインライン型波長変換装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the in-line type | mold wavelength converter concerning the 4th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図3に、本発明の第1の実施形態にかかる光合波器を集積した波長変換デバイスの構成を示す。光合波器を集積した波長変換デバイスは、基板30上に、第1の入力導波路31と第2の入力導波路32と、光合波器として機能するモード干渉導波路33と、波長変換導波路34とを備える。入力導波路31、32は、モード干渉導波路33の光軸を示す中心線35から軸ズレした位置で、モード干渉導波路33の入力側と結合している。第1の入力導波路31は、波長1.56μmの信号光を誘導し、第2の入力導波路32は、波長0.78μmの励起光を誘導する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 3 shows a configuration of a wavelength conversion device in which the optical multiplexer according to the first embodiment of the present invention is integrated. A wavelength conversion device in which an optical multiplexer is integrated includes a first input waveguide 31, a second input waveguide 32, a mode interference waveguide 33 that functions as an optical multiplexer, and a wavelength conversion waveguide on a substrate 30. 34. The input waveguides 31 and 32 are coupled to the input side of the mode interference waveguide 33 at a position shifted from the center line 35 indicating the optical axis of the mode interference waveguide 33. The first input waveguide 31 guides signal light having a wavelength of 1.56 μm, and the second input waveguide 32 guides excitation light having a wavelength of 0.78 μm.

図4は、図3に示したモード干渉導波路における光の結合を示すシミュレーション結果である。波長1.56μmの信号光と波長0.78μmの励起光とが結合する様子を、BPM(Beam Propagation Method)によるシミュレーションによって示した。ここで、図4(a)に示すように、モード干渉導波路33の幅Wm=30μm、入力導波路の軸ズレ量Δ1=5μm、出力導波路軸ズレ量Δ2=5μm、クラッドの屈折率=1.0、コアの屈折率=約2.1である。   FIG. 4 is a simulation result showing light coupling in the mode interference waveguide shown in FIG. A state in which the signal light having a wavelength of 1.56 μm and the excitation light having a wavelength of 0.78 μm are combined is shown by a simulation by BPM (Beam Propagation Method). Here, as shown in FIG. 4A, the width Wm of the mode interference waveguide 33 = 30 μm, the axial deviation amount Δ1 = 5 μm of the input waveguide, the output waveguide axial deviation amount Δ2 = 5 μm, the refractive index of the cladding = 1.0, the refractive index of the core = about 2.1.

図4(b)は、波長0.78μmの励起光の振る舞いを示す図である。モード干渉導波路33の中心から軸ズレ(Δ1)した位置に接続されている第2の入力導波路32から入射した2つの励起光は、モード干渉導波路33に固有の複数のモードに展開され、モード干渉導波路33内をマルチモード伝播する。このとき、各モードの伝播定数が異なるために生じるモード干渉によって、波長0.78μmの光量がある光路長を伝播した後、極値(収束点)を取る。   FIG. 4B is a diagram illustrating the behavior of excitation light having a wavelength of 0.78 μm. The two excitation lights incident from the second input waveguide 32 connected at a position shifted from the center of the mode interference waveguide 33 (Δ1) are developed into a plurality of modes inherent to the mode interference waveguide 33. The multimode propagation in the mode interference waveguide 33 occurs. At this time, an extreme value (convergence point) is obtained after propagating through an optical path length having a light amount of a wavelength of 0.78 μm due to mode interference caused by a difference in propagation constant of each mode.

図4(c)は、波長1.56μmの信号光の振る舞いを示す図である。モード干渉導波路33の中心から軸ズレ(Δ1)した位置に接続されている第1の入力導波路31から入射した信号光は、モード干渉導波路33に固有の複数のモードに展開され、モード干渉導波路33内をマルチモード伝播する。このとき、各モードの伝播定数が異なるために生じるモード干渉によって、波長1.56μmの光量がある光路長を伝播した後、極値(収束点)を取る。   FIG. 4C is a diagram illustrating the behavior of signal light having a wavelength of 1.56 μm. The signal light incident from the first input waveguide 31 connected at a position shifted from the center of the mode interference waveguide 33 (Δ1) is developed into a plurality of modes unique to the mode interference waveguide 33, and the mode Multimode propagation is performed in the interference waveguide 33. At this time, an extreme value (convergence point) is obtained after propagating through an optical path length having a light quantity of wavelength 1.56 μm due to mode interference caused by a difference in propagation constant of each mode.

収束点から次の収束点までの光路長をビート長と呼び、その長さをLπとすると、ほぼ以下の式に従う。 The optical path length from the convergence point to the next convergence point is referred to as beat length, when the length and L [pi, follow the following approximate equation.

Figure 2011064895
Figure 2011064895

ここで、Weは光の感じる実効的なモード干渉導波路の幅、ngは実効屈折率、λ0は入力光の波長である。ビート長は各波長に対し逆数で影響するため、本実施形態のように波長が半分異なる場合は、0.78μmが1回ビートを打つ間に1.56μmが2回ビートを打つ。両者が収束する点の近傍に出力端面を設け、出力導波路34を結合することにより0.78μmの光と1.56μmの光とを結合することができる。 Here, W e is the width of the effective mode interference waveguide sensed by light, ng is the effective refractive index, and λ 0 is the wavelength of the input light. Since the beat length is affected by the reciprocal for each wavelength, when the wavelength is different by half as in this embodiment, 1.56 μm beats twice while 0.78 μm beats once. By providing an output end face near the point where both converge, and coupling the output waveguide 34, it is possible to couple 0.78 μm light and 1.56 μm light.

図4に示したシミュレーション結果では、出力導波路軸ズレ量Δ2は入力導波路軸ズレ量Δ1と同じである。これは、2つの入力導波路が、モード干渉導波路33の幅Wm=30μmを3等分する位置に設置されているためであり、収束点は入力導波路の延長上に収束する。一般に、収束点の位置(出力導波路軸ズレ量Δ2)は、入力導波路の位置(入力導波路のズレ量Δ1)に依存する。また、収束点は1つとは限らず、複数の収束点を持つ位置に出力導波路を設ける場合、どの収束点を用いるかによっても設置する出力導波路の軸ズレ量は異なる。従って、出力導波路の設置位置(軸ズレ量Δ2)は、波長・入力導波路の位置、合波分波の数等の条件を考慮し所望の収束位置に合わせて決める。このようにして、導波路のみの簡単な構成で容易に波長0.78μmと1.56μmの光を合波することができる。   In the simulation result shown in FIG. 4, the output waveguide axis deviation amount Δ2 is the same as the input waveguide axis deviation amount Δ1. This is because the two input waveguides are installed at positions at which the width Wm = 30 μm of the mode interference waveguide 33 is equally divided, and the convergence point converges on the extension of the input waveguide. In general, the position of the convergence point (output waveguide axis deviation Δ2) depends on the position of the input waveguide (input waveguide deviation Δ1). In addition, the number of convergence points is not limited to one, and when an output waveguide is provided at a position having a plurality of convergence points, the amount of axial deviation of the output waveguide to be installed differs depending on which convergence point is used. Therefore, the installation position of the output waveguide (axis deviation amount Δ2) is determined in accordance with the desired convergence position in consideration of conditions such as the wavelength, the position of the input waveguide, the number of multiplexed / demultiplexed waves, and the like. In this way, light having wavelengths of 0.78 μm and 1.56 μm can be easily combined with a simple configuration using only a waveguide.

図5に、図3に示した波長変換導波路を作製する工程を示す。第1の実施形態においては、非線形光学媒質である第一の基板11は、液相エピタキシャル法によって成長された結晶膜からなるZカットZn添加LN基板である。第一の基板11には、あらかじめ1.5μm帯で位相整合条件が満たされるように、周期分極反転構造が作製されている。第二の基板12としてZカットLiTaO3基板を用いる。なお、非線形光学媒質として、LNの他に、KNbO3、LiTaO3、LiNb(x)Ta(1-x)3(0≦x≦1)、KTiOPO4、または、それらにMg、Zn、Sc、Inからなる群から選ばれた少なくとも一種を添加物として含有している材料を用いることができる。 FIG. 5 shows a process of manufacturing the wavelength conversion waveguide shown in FIG. In the first embodiment, the first substrate 11 that is a nonlinear optical medium is a Z-cut Zn-added LN substrate made of a crystal film grown by a liquid phase epitaxial method. The first substrate 11 has a periodically poled structure so that the phase matching condition is satisfied in the 1.5 μm band in advance. A Z-cut LiTaO 3 substrate is used as the second substrate 12. As the nonlinear optical medium, in addition to LN, KNbO 3 , LiTaO 3 , LiNb (x) Ta (1-x) O 3 (0 ≦ x ≦ 1), KTiOPO 4 , or Mg, Zn, Sc A material containing at least one selected from the group consisting of In as an additive can be used.

第一の基板11と第二の基板12とは、熱膨張係数がほぼ一致している。また、第一の基板11の屈折率よりも第二の基板12の屈折率のほうが小さい。なお、第一及び第二の基板11,12は何れも、両面が光学研磨されてある3インチウエハである。第一の基板11の厚さは300μm、第二の基板12の厚さは500μmである。   The first substrate 11 and the second substrate 12 have substantially the same thermal expansion coefficient. Further, the refractive index of the second substrate 12 is smaller than the refractive index of the first substrate 11. Each of the first and second substrates 11 and 12 is a 3-inch wafer having both surfaces optically polished. The thickness of the first substrate 11 is 300 μm, and the thickness of the second substrate 12 is 500 μm.

用意した第一及び第二の基板11,12の表面を、通常の酸洗浄あるいはアルカリ洗浄によって親水性にした後、これら二つの基板をマイクロパーティクルが極力存在しない清浄雰囲気中で重ね合わせる。そして、重ね合わせた第一及び第二の基板11,12を電気炉に入れ、400℃で3時間熱処理することにより拡散接合を行う。接合された基板は、接合面にマイクロパーティクル等の挟み込みがなく、ボイドフリーであり、室温に戻したときにおいてもクラックなどは発生しない。   After the surfaces of the prepared first and second substrates 11 and 12 are made hydrophilic by normal acid cleaning or alkali cleaning, these two substrates are superposed in a clean atmosphere in which microparticles do not exist as much as possible. Then, the superposed first and second substrates 11 and 12 are put in an electric furnace and subjected to diffusion bonding by heat treatment at 400 ° C. for 3 hours. The bonded substrate is free from microparticles and the like on the bonding surface, is void free, and does not crack when returned to room temperature.

次に、研磨定盤の平坦度が管理された研磨装置を用いて、接着された基板の第一の基板11の厚さが20μmになるまで研磨加工を施す。研磨加工の後に、ポリッシング加工を行うことにより、鏡面の研磨表面を得ることができる。基板の平行度(最大高さと最小高さとの差)を光学的な平行度測定機を用いて測定したところ、3インチウエハの周囲を除き、ほぼ全体にわたってサブミクロンの平行度が得られ、波長変換素子の作製に好適な薄膜基板13を作製することができる。この薄膜基板13は、接着剤を用いず、第一の基板11と第二の基板12とを熱処理による拡散接合によって直接貼り合わせることにより作製したため、3インチウエハの全面積にわたって均一な組成、膜厚を有する。   Next, using a polishing apparatus in which the flatness of the polishing surface plate is controlled, polishing is performed until the thickness of the first substrate 11 of the bonded substrates reaches 20 μm. A polishing surface having a mirror surface can be obtained by performing a polishing process after the polishing process. When the parallelism of the substrate (difference between the maximum height and the minimum height) was measured using an optical parallelism measuring instrument, submicron parallelism was obtained almost entirely except for the periphery of a 3-inch wafer. A thin film substrate 13 suitable for manufacturing a conversion element can be manufactured. Since this thin film substrate 13 was prepared by directly bonding the first substrate 11 and the second substrate 12 by diffusion bonding by heat treatment without using an adhesive, the film has a uniform composition and film over the entire area of the 3-inch wafer. Have a thickness.

その後、光導波路の作製手段としてはドライエッチングプロセスを用いて、波長変換導波路を作製する。薄膜基板13のうち、第一の基板11の表面に通常のフォトリソグラフィのプロセスによって導波路パターンを作製する。その後、ドライエッチング装置に基板をセットし、Arガスをエッチングガスとして薄膜基板13の第一の基板11の表面をエッチングすることによりリッジ型光導波路を作製する(後述の図7参照)。   Thereafter, a wavelength conversion waveguide is manufactured by using a dry etching process as an optical waveguide manufacturing means. Of the thin film substrate 13, a waveguide pattern is formed on the surface of the first substrate 11 by a normal photolithography process. Thereafter, the substrate is set in a dry etching apparatus, and the surface of the first substrate 11 of the thin film substrate 13 is etched using Ar gas as an etching gas, thereby producing a ridge type optical waveguide (see FIG. 7 described later).

図6に、本発明の一実施例にかかる波長変換デバイスの寸法を示す。波長1.56μmの信号光用の入力導波路61および波長0.78μmの励起光用の入力導波路62の導波路幅は5μmである。入力導波路間隔は、光ファイバアレイのハーフピッチにあうように127μmになっている。波長1.56μmの信号光用の入力導波路61は直線導波路であり、波長0.78μmの励起光用の入力導波路62は、曲率5mmの緩やかなカーブを描いて波長1.56μmの光用の入力導波路61に漸近する。入力導波路間隔が10μmの所でモード干渉導波路63と結合している。モード干渉導波路の幅63は30μmであり、モード干渉導波路63の光路長を3.5mmとしている。波長1.56μmの信号光用の入力導波路61の光軸と同じ光軸上にモード干渉導波路の出力導波路を接続している。出力導波路である波長変換導波路64の幅は5μmとなっている。波長変換導波路64には、あらかじめ分極反転構造が付されており、その長さは45mmである。   FIG. 6 shows the dimensions of the wavelength conversion device according to one embodiment of the present invention. The waveguide width of the input waveguide 61 for signal light having a wavelength of 1.56 μm and the input waveguide 62 for excitation light having a wavelength of 0.78 μm is 5 μm. The interval between the input waveguides is 127 μm so as to meet the half pitch of the optical fiber array. The input waveguide 61 for signal light having a wavelength of 1.56 μm is a straight waveguide, and the input waveguide 62 for excitation light having a wavelength of 0.78 μm is a light having a wavelength of 1.56 μm with a gentle curve having a curvature of 5 mm. Asymptotically approach the input waveguide 61 for use. The mode interference waveguide 63 is coupled with the input waveguide interval of 10 μm. The width 63 of the mode interference waveguide is 30 μm, and the optical path length of the mode interference waveguide 63 is 3.5 mm. An output waveguide of a mode interference waveguide is connected on the same optical axis as that of the input waveguide 61 for signal light having a wavelength of 1.56 μm. The width of the wavelength conversion waveguide 64 which is an output waveguide is 5 μm. The wavelength conversion waveguide 64 is previously provided with a polarization inversion structure, and its length is 45 mm.

図7に、波長変換デバイスの入力導波路を示す。高さ5μm、導波路幅およそ5μmのリッジ型光導波路14を、薄膜基板13の第一の基板11に作製する。図示されているように、ドライエッチングのプロセスにおいてはマスクと膜のエッチング選択比が大きくないために、リッジ型光導波路14がメサ形状となる。   FIG. 7 shows an input waveguide of the wavelength conversion device. A ridge type optical waveguide 14 having a height of 5 μm and a waveguide width of about 5 μm is formed on the first substrate 11 of the thin film substrate 13. As shown in the drawing, since the etching selectivity between the mask and the film is not large in the dry etching process, the ridge type optical waveguide 14 has a mesa shape.

図8に、波長変換デバイスの作製方法を示す。図8(a)は、図5に示した方法により作製した、周期分極反転構造が形成されている第一の基板11(ZカットZn添加LN基板)と第二の基板12(ZカットLiTaO3基板)とが接合された薄膜基板13である。なお、図に示したように、第一の基板11には、周期分極反転構造が形成された部分と形成されていない部分とが作り込まれている。 FIG. 8 shows a method for manufacturing a wavelength conversion device. FIG. 8A shows a first substrate 11 (Z-cut Zn-added LN substrate) and a second substrate 12 (Z-cut LiTaO 3 ) formed by the method shown in FIG. 5 and having a periodically poled structure. The thin film substrate 13 is bonded to the substrate. As shown in the figure, the first substrate 11 is formed with a portion where the periodic domain-inverted structure is formed and a portion where it is not formed.

第一の基板11の表面に通常のフォトリソグラフィのプロセスによって、入力導波路15,16、モード干渉導波路17および波長変換導波路18のパターンを作製する。入力導波路15,16およびモード干渉導波路17は、周期分極反転構造が形成されていない部分に作製し、波長変換導波路18は、周期分極反転構造が形成された部分に作製し、3インチウエハである薄膜基板13に平行に複数本作製する。その後、ドライエッチング装置に基板をセットし、Arガスをエッチングガスとして薄膜基板13の第一の基板11の表面をエッチングすることにより、複数の波長変換デバイスを作製する(図8(b))。   Patterns of the input waveguides 15 and 16, the mode interference waveguide 17 and the wavelength conversion waveguide 18 are formed on the surface of the first substrate 11 by a normal photolithography process. The input waveguides 15 and 16 and the mode interference waveguide 17 are formed in a portion where the periodic polarization inversion structure is not formed, and the wavelength conversion waveguide 18 is manufactured in a portion where the periodic polarization inversion structure is formed, and 3 inches. A plurality of wafers are produced in parallel with the thin film substrate 13 which is a wafer. Thereafter, the substrate is set in a dry etching apparatus, and the surface of the first substrate 11 of the thin film substrate 13 is etched using Ar gas as an etching gas, thereby producing a plurality of wavelength conversion devices (FIG. 8B).

これら波長変換デバイスごとに薄膜基板13を短冊状に切り出し、入力光導波路15,16の端面14aと、波長変換導波路18の端面14bとを光学研磨することによって長さ51mmの波長変換デバイスを作製する(図8(c))。   For each of these wavelength conversion devices, the thin film substrate 13 is cut into a strip shape, and the end face 14a of the input optical waveguides 15 and 16 and the end face 14b of the wavelength conversion waveguide 18 are optically polished to produce a wavelength conversion device having a length of 51 mm. (FIG. 8C).

波長変換デバイスに集積された合波器の特性を評価するために、分岐比の測定を行う。以下、図6を用いて説明する。分岐比とは、合波器に出力導波路である波長変換導波路64から光を入力した際の入力導波路ポート61、62に出力される光の分波の比である。分岐比の値が小さいほど合波(分波)器の特性が良いことを表す。1.56μmの光を波長変換導波路64から入力し、入力導波路61、62に出力された光パワーの和に対して、第2の入力導波路62から出力された光パワーの比を分岐比と定義する。このとき、分岐比の値は2%と十分小さいものであった。   In order to evaluate the characteristics of the multiplexer integrated in the wavelength conversion device, the branching ratio is measured. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG. The branching ratio is a ratio of demultiplexing of light output to the input waveguide ports 61 and 62 when light is input from the wavelength conversion waveguide 64 that is an output waveguide to the multiplexer. The smaller the branching ratio value, the better the characteristics of the multiplexer (demultiplexer). The light of 1.56 μm is input from the wavelength conversion waveguide 64, and the ratio of the optical power output from the second input waveguide 62 to the sum of the optical power output to the input waveguides 61 and 62 is branched. Define ratio. At this time, the value of the branching ratio was sufficiently small as 2%.

同様に、0.78μmの励起光を波長変換導波路64から入力し、入力導波路61、62に出力された光パワーの和に対して、第1の入力導波路61から出力された光パワーの比を分岐比と定義する。このとき、分岐比の値は2%と十分小さいものであり、良好な合波器が作製できていることを確認することができる。   Similarly, 0.78 μm excitation light is input from the wavelength conversion waveguide 64, and the optical power output from the first input waveguide 61 with respect to the sum of the optical power output to the input waveguides 61 and 62. Is defined as the branching ratio. At this time, the value of the branching ratio is sufficiently small as 2%, and it can be confirmed that a good multiplexer can be manufactured.

続いて、光ファイバ芯線が127μm間隔で配置されている光ファイバアレイを用いて、第1の入力導波路61に1.56μmの信号光を、第2の入力導波路62に0.78μmの励起光を入射した。光ファイバアレイに用いた2本の光ファイバ芯線は、それぞれモード径が異なり、1.56μm、078μmのそれぞれにおいてシングルモードとなる光ファイバ芯線を用いている。   Subsequently, using an optical fiber array in which optical fiber core wires are arranged at intervals of 127 μm, 1.56 μm signal light is excited in the first input waveguide 61 and 0.78 μm is excited in the second input waveguide 62. Incident light. The two optical fiber core wires used in the optical fiber array have different mode diameters, and optical fiber core wires that are single mode at 1.56 μm and 078 μm are used.

合波器として機能するモード干渉導波路63による光過剰損失を評価したところ、1.56μm光が0.5dB、078μm光が1.0dBと非常に小さい損失で光が合波されていた。1.56μm帯の光源に波長可変光源を用いて、合波器による光過剰損失の波長依存性を測定した。ピークの出力光量と比較して、追加の過剰損失が1dB以内となる波長範囲は、約40nmと広い。   When the excess optical loss due to the mode interference waveguide 63 functioning as a multiplexer was evaluated, the light was combined with a very small loss of 0.5 dB for 1.56 μm light and 1.0 dB for 078 μm light. A wavelength variable light source was used as the light source in the 1.56 μm band, and the wavelength dependence of the optical excess loss by the multiplexer was measured. Compared with the peak output light amount, the wavelength range in which the additional excess loss is within 1 dB is as wide as about 40 nm.

次に、波長変換デバイスとしての特性を得るために、第1の入力導波路61から1.56μm帯の信号光を入力し、第二高調波発生から波長変換の効率を評価した。規格化変換効率は波長1555.4nmにおいて1300%/Wと高い値が得られた。   Next, in order to obtain characteristics as a wavelength conversion device, signal light in the 1.56 μm band was input from the first input waveguide 61, and the efficiency of wavelength conversion from the second harmonic generation was evaluated. The normalized conversion efficiency was as high as 1300% / W at a wavelength of 1555.4 nm.

合波器で合波した2波を用いた差周波発生による波長変換実験を行なった。第1の入力導波路61に、100GHz間隔で配置された8波のC帯の信号光群を入力する。第2の入力導波路62に、波長777.7nmの励起光を入力する。信号光群および励起光は、合波器として機能するモード干渉導波路63にて合波され、波長変換導波路64に入力されて、差周波発生によりL帯への波長変換光群が得られる。   A wavelength conversion experiment was performed using difference frequency generation using two waves combined by a multiplexer. An 8-wave C-band signal light group arranged at 100 GHz intervals is input to the first input waveguide 61. Excitation light having a wavelength of 777.7 nm is input to the second input waveguide 62. The signal light group and the excitation light are multiplexed by the mode interference waveguide 63 functioning as a multiplexer, and input to the wavelength conversion waveguide 64, and a wavelength converted light group to the L band is obtained by the difference frequency generation. .

モード干渉導波路63は、モード間の干渉により光合波を行なうため、入力導波路61、62からの入力光が所定のモード以外のモードで伝播してきた場合、モード干渉導波路63の損失が増大する。これは、モード干渉導波路63が合波の機能を有すると共に、モードフィルタの役割を担っているからである。従って、本実施形態によれば、変換光のパワーをモニターするなどの特別な調整を行うことなく、励起光・信号光の透過光が最大になるように、入力導波路に光を入力すればよい。これにより、波長変換デバイスへの最適な入射条件が得られる。   Since the mode interference waveguide 63 performs optical multiplexing by inter-mode interference, when the input light from the input waveguides 61 and 62 propagates in a mode other than the predetermined mode, the loss of the mode interference waveguide 63 increases. To do. This is because the mode interference waveguide 63 has a function of multiplexing and plays a role of a mode filter. Therefore, according to the present embodiment, if light is input to the input waveguide so that the transmitted light of the excitation light and the signal light is maximized without performing special adjustment such as monitoring the power of the converted light. Good. Thereby, the optimal incident condition to the wavelength conversion device is obtained.

図9に、波長変換デバイスの第1の実験結果を示す。130mWの励起光を入力した時の信号光と変換光の出力スペクルである。パラメトリック利得により変換光は、入力した信号光に対して利得を持っていることがわかる。これは、波長変換デバイスの変換効率が高いことに加えて、波長変換デバイス全体が直接接合リッジ型導波路であり、高パワーの入力に対してフォトリフラクティブ効果などの光損傷を起こすことなく、良好な波長変換特性を得られていることに起因する。また、カスケード励起のように、1.56μm帯の強励起光を使う必要がないため、ASEノイズの影響が少なく、SNRが40dB以上の品質のよい変換光を得ることができる。   FIG. 9 shows a first experimental result of the wavelength conversion device. It is an output speckle of signal light and converted light when 130 mW excitation light is input. It can be seen from the parametric gain that the converted light has a gain with respect to the input signal light. In addition to the high conversion efficiency of the wavelength conversion device, the entire wavelength conversion device is a direct-junction ridge waveguide, which is good without causing optical damage such as a photorefractive effect for high-power inputs. This is due to the fact that excellent wavelength conversion characteristics are obtained. In addition, unlike cascade excitation, it is not necessary to use strong excitation light in the 1.56 μm band, so that it is possible to obtain high-quality converted light having an SNR of 40 dB or more with little influence of ASE noise.

図10に、波長変換デバイスの第2の実験結果を示す。信号光の波長を1490nmから1555.2nmまで変えたときの出力スペクルである。30nmにわたって利得を持った波長変換が可能であることがわかる。また、カスケード励起のように、1.56μm帯の強励起光を使う必要がないため、信号光―変換光の差が50GHzの近接の波長変換であっても可能であり、かつ高いSNRを得ることができる。   FIG. 10 shows a second experimental result of the wavelength conversion device. This is an output spectrum when the wavelength of the signal light is changed from 1490 nm to 1555.2 nm. It can be seen that wavelength conversion with gain over 30 nm is possible. In addition, unlike the case of cascade excitation, it is not necessary to use strong excitation light in the 1.56 μm band. Therefore, even if the difference between signal light and converted light is close wavelength conversion of 50 GHz, high SNR can be obtained. be able to.

(第2の実施形態)
図11に、本発明の第2の実施形態にかかる緑色光源の構成を示す。光合波器を集積した波長変換デバイスは、第1の入力導波路111と第2の入力導波路112と、モード干渉導波路113と、波長変換導波路114とを備える。入力導波路111、112は、モード干渉導波路113の入力側と結合している。第1の入力導波路111は、波長1.3μmの信号光を誘導し、第2の入力導波路112は、波長0.98μmの励起光を誘導する。
(Second Embodiment)
FIG. 11 shows a configuration of a green light source according to the second embodiment of the present invention. The wavelength conversion device in which the optical multiplexer is integrated includes a first input waveguide 111, a second input waveguide 112, a mode interference waveguide 113, and a wavelength conversion waveguide 114. The input waveguides 111 and 112 are coupled to the input side of the mode interference waveguide 113. The first input waveguide 111 guides signal light having a wavelength of 1.3 μm, and the second input waveguide 112 guides excitation light having a wavelength of 0.98 μm.

図12は、図11に示したモード干渉導波路における光の結合を示すシミュレーション結果である。波長0.98μmの励起光と波長1.3μmの信号光とが結合する様子を、BPMによるシミュレーションによって示した。ここで、図12(a)に示すように、モード干渉導波路113の幅Wm=11μm、入力導波路の軸ズレ量Δ1=3.5μm、出力導波路軸ズレ量Δ2=3.5μm、クラッドの屈折率=1.0、コアの屈折率=約2.1である。   FIG. 12 is a simulation result showing light coupling in the mode interference waveguide shown in FIG. A state in which excitation light having a wavelength of 0.98 μm and signal light having a wavelength of 1.3 μm are coupled is shown by a simulation by BPM. Here, as shown in FIG. 12A, the width Wm of the mode interference waveguide 113 = 11 μm, the axial shift amount Δ1 = 3.5 μm of the input waveguide, the output waveguide axial shift amount Δ2 = 3.5 μm, the cladding The refractive index of the core is 1.0 and the refractive index of the core is about 2.1.

図12(b)は、波長0.98μmの励起光の振る舞いを示す図である。モード干渉導波路113の中心から軸ズレ(Δ1)した位置に接続されている第2の入力導波路112から入射した励起光は、モード干渉導波路113に固有の複数のモードに展開され、モード干渉導波路113内をマルチモード伝播する。このとき、各モードの伝播定数が異なるために生じるモード干渉によって、波長0.98μmの光量がある光路長を伝播した後、極値(収束点)を取る。   FIG. 12B is a diagram illustrating the behavior of excitation light having a wavelength of 0.98 μm. The excitation light incident from the second input waveguide 112 connected at a position shifted from the center of the mode interference waveguide 113 (Δ1) is developed into a plurality of modes unique to the mode interference waveguide 113, and the mode Multimode propagation in the interference waveguide 113. At this time, an extreme value (convergence point) is obtained after propagating an optical path length having a light amount of a wavelength of 0.98 μm due to mode interference caused by a difference in propagation constant of each mode.

図12(c)は、波長1.3μmの信号光の振る舞いを示す図である。モード干渉導波路113の中心から軸ズレ(Δ1)した位置に接続されている第1の入力導波路111から入射した信号光は、モード干渉導波路113に固有の複数のモードに展開され、モード干渉導波路113内をマルチモード伝播する。このとき、各モードの伝播定数が異なるために生じるモード干渉によって、波長1.3μmの光量がある光路長を伝播した後、極値(収束点)を取る。   FIG. 12C is a diagram illustrating the behavior of signal light having a wavelength of 1.3 μm. The signal light incident from the first input waveguide 111 connected at a position shifted from the center of the mode interference waveguide 113 by the axis (Δ1) is developed into a plurality of modes unique to the mode interference waveguide 113, and the mode Multimode propagation in the interference waveguide 113. At this time, an extreme value (convergence point) is obtained after propagating through an optical path length having a light quantity of wavelength of 1.3 μm due to mode interference caused by a difference in propagation constant of each mode.

ビート長は各波長に対し逆数で影響するため、本実施形態のように励起光と信号光との比が3:4となる場合は、0.98μmの励起光が3回ビートを打つ間に1.3μmの信号光が4回ビートを打つ。両者が収束する点の近傍に出力端面を設け、出力導波路114を結合することにより0.98μmの励起光と1.3μmの信号光とを結合することができる。   Since the beat length influences each wavelength by a reciprocal number, when the ratio of the excitation light to the signal light is 3: 4 as in the present embodiment, the 0.98 μm excitation light strikes the beat three times. 1.3 μm signal light beats 4 times. By providing an output end face in the vicinity of the point where both converge and coupling the output waveguide 114, it is possible to couple 0.98 μm excitation light and 1.3 μm signal light.

複数回ビートを打ったのち結合する場合、合波器長が長くなってしまう。これを解決するために、(式1)の通りビート長はモード干渉導波路の幅に対して2乗で大きくなるため、入力導波路111、112をモード干渉導波路113の両端に配置し、モード干渉導波路113の幅を小さくし、ビート長を短くしている。計算結果より、波長0.98μmの励起光と1.3μmの信号光が合波されるモード干渉導波路113の長さは、3.3mmと見積もられる。このように導波路のみの簡単な構成で容易に波長0.98μmと1.3μmの光を合波することができる。   When combining after hitting multiple beats, the length of the multiplexer becomes long. In order to solve this, the beat length increases as the square of the width of the mode interference waveguide as in (Equation 1), so the input waveguides 111 and 112 are arranged at both ends of the mode interference waveguide 113, The width of the mode interference waveguide 113 is reduced and the beat length is shortened. From the calculation result, the length of the mode interference waveguide 113 in which the excitation light having a wavelength of 0.98 μm and the signal light having a wavelength of 1.3 μm are combined is estimated to be 3.3 mm. In this way, light having a wavelength of 0.98 μm and 1.3 μm can be easily combined with a simple configuration of only a waveguide.

第1の実施形態と同様に、図5に示した作製工程を用いて薄膜基板を作製し、ドライエッチングにより合波器を集積した波長変換導波路を作製する。図8に示すように、これらの光導波路を短冊状に切り出し、光導波路の両端面を光学研磨することによって波長変換導波路を作製した。作製した波長変換導波路を実装し、図11に示す緑色光源を作製する。波長変換装置は、2つの励起レーザ117、118と、波長変換デバイスと、励起レーザのレーザ光を波長変換デバイスに入力するファイバアレイ119とを備える。ファイバアレイ119は調芯後、UV硬化型の接着剤で固定する。波長変換装置は、波長変換デバイスを透過した励起レーザ117、118のレーザ光と波長変換デバイスで発生した和周波光とを分離するフィルタ115も備えている。   Similarly to the first embodiment, a thin film substrate is manufactured using the manufacturing process shown in FIG. 5, and a wavelength conversion waveguide in which a multiplexer is integrated is manufactured by dry etching. As shown in FIG. 8, these optical waveguides were cut into strips, and both end faces of the optical waveguides were optically polished to produce wavelength conversion waveguides. The produced wavelength conversion waveguide is mounted, and the green light source shown in FIG. 11 is produced. The wavelength conversion apparatus includes two excitation lasers 117 and 118, a wavelength conversion device, and a fiber array 119 that inputs laser light of the excitation laser to the wavelength conversion device. The fiber array 119 is fixed with a UV curable adhesive after alignment. The wavelength conversion apparatus also includes a filter 115 that separates the laser beams of the excitation lasers 117 and 118 that have passed through the wavelength conversion device and the sum frequency light generated by the wavelength conversion device.

励起レーザ117の波長λ1と、励起レーザ118の波長λ2とは、
1/λ1+1/λ2=1/λ3
を満足するような組合せとする。励起レーザ117の波長λ1=980nm、励起レーザ118の波長λ2=1300nmの場合、波長λ3=559nmの緑色の変換光を得ることができる。
The wavelength lambda 1 of the excitation laser 117, the wavelength lambda 2 of the excitation laser 118,
1 / λ 1 + 1 / λ 2 = 1 / λ 3
Is a combination that satisfies When the wavelength λ 1 = 980 nm of the pump laser 117 and the wavelength λ 2 = 1300 nm of the pump laser 118, green converted light having the wavelength λ 3 = 559 nm can be obtained.

このとき、例えば、波長変換導波路をλ2=1300nmでシングルモードとなるように設計してもλ1=980nmではマルチモードとなる。このため、従来技術では、波長変換に必要な基底モードのみの励振が困難であり、入射光のアライメントに多大な時間が必要となり低コスト化が困難であった。本実施形態では、モード干渉による合波器がモードフィルタの役割を果たすため、信号光と励起光の透過パワーが最大になるように、ファイバアレイ119を調芯し、励起光の透過パワーを最大にするだけで波長変換に必要な基底モードの励振が可能である。その結果、良好な波長変換効率が得られるため、装置の組み立てを簡素化することが可能である。また、本実施形態の効果により、従来の波長変換レーザ光源に用いられていたファイバ型の方向性結合器が不要となり、波長変換レーザ光源の小型化を実現することができる。 At this time, for example, even if the wavelength conversion waveguide is designed to be a single mode at λ 2 = 1300 nm, it becomes a multimode at λ 1 = 980 nm. For this reason, in the prior art, it is difficult to excite only the fundamental mode necessary for wavelength conversion, and much time is required for alignment of incident light, and cost reduction is difficult. In this embodiment, since the multiplexer using mode interference functions as a mode filter, the fiber array 119 is aligned so that the transmission power of the signal light and the excitation light is maximized, and the transmission power of the excitation light is maximized. It is possible to excite the fundamental mode necessary for wavelength conversion. As a result, good wavelength conversion efficiency can be obtained, so that the assembly of the apparatus can be simplified. In addition, the effect of this embodiment eliminates the need for a fiber-type directional coupler that has been used in a conventional wavelength conversion laser light source, and can achieve downsizing of the wavelength conversion laser light source.

(第3の実施形態)
図13に、本発明の第3の実施形態にかかる青色・緑色光源の構成を示す。光合波器を集積した波長変換デバイスは、第1の入力導波路131と第2の入力導波路132と、モード干渉導波路133と、波長変換導波路134A、134Bとを備える。入力導波路131、132は、モード干渉導波路133の中心軸からずれた位置で、モード干渉導波路133の入力側と結合している。第1の入力導波路131は、波長1.3μmの信号光を誘導し、第2の入力導波路132は、波長0.98μmの励起光を誘導する。
(Third embodiment)
FIG. 13 shows a configuration of a blue / green light source according to the third embodiment of the present invention. The wavelength conversion device in which the optical multiplexer is integrated includes a first input waveguide 131, a second input waveguide 132, a mode interference waveguide 133, and wavelength conversion waveguides 134A and 134B. The input waveguides 131 and 132 are coupled to the input side of the mode interference waveguide 133 at a position shifted from the central axis of the mode interference waveguide 133. The first input waveguide 131 guides signal light having a wavelength of 1.3 μm, and the second input waveguide 132 guides excitation light having a wavelength of 0.98 μm.

図14は、図13に示したモード干渉導波路における光の結合を示すシミュレーション結果である。0.98μmの信号光と1.3μmの励起光の分岐・結合する様子を、BPMによるシミュレーションによって示した。ここで、図14(a)に示すように、モード干渉導波路133の幅Wm=30μm、入力導波路軸ズレ量Δ1=5μm、出力導波路軸ズレ量Δ2=5μm、クラッドの屈折率=1.0、コアの屈折率=約2.1である。   FIG. 14 is a simulation result showing light coupling in the mode interference waveguide shown in FIG. The state of branching / coupling of 0.98 μm signal light and 1.3 μm excitation light was shown by BPM simulation. Here, as shown in FIG. 14A, the width Wm of the mode interference waveguide 133 = 30 μm, the input waveguide axis shift amount Δ1 = 5 μm, the output waveguide axis shift amount Δ2 = 5 μm, and the clad refractive index = 1. 0.0, the refractive index of the core = about 2.1.

図14(b)は、波長0.98μmの励起光の振る舞いを示す図である。モード干渉導波路133の中心から軸ズレ(Δ1)した位置に接続されている第2の入力導波路132から入射した励起光は、モード干渉導波路133に固有の複数のモードに展開され、モード干渉導波路133内をマルチモード伝播する。このとき、各モードの伝播定数が異なるために生じるモード干渉によって、波長0.98μmの光量がある光路長を伝播した後、極値(収束点)を取る。   FIG. 14B is a diagram illustrating the behavior of excitation light having a wavelength of 0.98 μm. The excitation light incident from the second input waveguide 132 connected at a position shifted from the center of the mode interference waveguide 133 by the axis (Δ1) is developed into a plurality of modes unique to the mode interference waveguide 133, and the mode Multimode propagation occurs in the interference waveguide 133. At this time, an extreme value (convergence point) is obtained after propagating an optical path length having a light amount of a wavelength of 0.98 μm due to mode interference caused by a difference in propagation constant of each mode.

図14(c)は、波長1.3μmの信号光の振る舞いを示す図である。モード干渉導波路133の中心から軸ズレ(Δ1)した位置に接続されている第1の入力導波路131から入射した信号光は、モード干渉導波路133に固有の複数のモードに展開され、モード干渉導波路133内をマルチモード伝播する。このとき、各モードの伝播定数が異なるために生じるモード干渉によって、波長1.3μmの光量がある光路長を伝播した後、極値(収束点)を取る。   FIG. 14C is a diagram showing the behavior of signal light having a wavelength of 1.3 μm. The signal light incident from the first input waveguide 131 connected at a position shifted from the center of the mode interference waveguide 133 by the axis (Δ1) is developed into a plurality of modes unique to the mode interference waveguide 133, and the mode Multimode propagation occurs in the interference waveguide 133. At this time, an extreme value (convergence point) is obtained after propagating through an optical path length having a light quantity of wavelength of 1.3 μm due to mode interference caused by different propagation constants of the modes.

各波長に対しビート長が異なるため、本実施形態のように適当なモード干渉導波路の長さを選ぶことにより、1点に収束する収束点と2点で収束する収束点とが現れる。2点で収束するということは、信号光または励起光が2分岐されていることになる。そこで、波長0.98μmの励起光を2分岐し、分岐された一方の波長0.98μmの光と、波長1.3μmの信号光とを結合させることができる。計算結果により、波長0.98μmの励起光が2分岐され、一方の0.98μmの光と1.3μmの信号光が合波されるためのモード干渉導波路133の長さは、4.0mmと見積もられる。このように導波路のみの簡単な構成で容易に波長0.98μmと1.3μmの光の分岐・結合をすることができる。   Since the beat length is different for each wavelength, a convergence point that converges to one point and a convergence point that converges to two points appear by selecting an appropriate length of the mode interference waveguide as in this embodiment. Converging at two points means that the signal light or the excitation light is branched into two. Thus, the excitation light having a wavelength of 0.98 μm can be branched into two, and the branched light having a wavelength of 0.98 μm and the signal light having a wavelength of 1.3 μm can be combined. According to the calculation result, the length of the mode interference waveguide 133 for splitting the excitation light having a wavelength of 0.98 μm into two branches and combining one of the 0.98 μm light and the 1.3 μm signal light is 4.0 mm. It is estimated. In this way, light having wavelengths of 0.98 μm and 1.3 μm can be easily branched / coupled with a simple configuration of only a waveguide.

第1の実施形態と同様に、図5に示した作製工程を用いて薄膜基板を作製し、ドライエッチングにより合波器を集積した波長変換導波路を作製する。図8に示すように、これらの光導波路を短冊状に切り出し、光導波路の両端面を光学研磨することによって波長変換導波路を作製した。作製した波長変換素子を実装し、図13に示す青色・緑色光源を作製する。波長変換装置は、2つの励起レーザ137、138と、波長変換デバイスと、励起レーザのレーザ光を波長変換デバイスに入力するファイバアレイ139とを備える。ファイバアレイ139は調芯後、UV硬化型の接着剤で固定する。波長変換装置は、波長変換素デバイスを透過した励起レーザ137、138のレーザ光と波長変換デバイスで発生した和周波光とを分離するフィルタ135も備えている。   Similarly to the first embodiment, a thin film substrate is manufactured using the manufacturing process shown in FIG. 5, and a wavelength conversion waveguide in which a multiplexer is integrated is manufactured by dry etching. As shown in FIG. 8, these optical waveguides were cut into strips, and both end faces of the optical waveguides were optically polished to produce wavelength conversion waveguides. The produced wavelength conversion element is mounted to produce a blue / green light source shown in FIG. The wavelength conversion apparatus includes two excitation lasers 137 and 138, a wavelength conversion device, and a fiber array 139 that inputs laser light of the excitation laser to the wavelength conversion device. The fiber array 139 is fixed with a UV curable adhesive after alignment. The wavelength conversion apparatus also includes a filter 135 that separates the laser light of the excitation lasers 137 and 138 transmitted through the wavelength conversion element device and the sum frequency light generated by the wavelength conversion device.

波長変換デバイスは、2本の波長変換導波路134Aおよび134Bを有している。波長変換導波路134Aにおいては、励起レーザ137の波長λ1と、励起レーザ138の波長λ2とは、
1/λ1+1/λ2=1/λ3
を満足するような変換光を得る。励起レーザ137の波長λ1=980nm、励起レーザ138の波長λ2=1300nmの場合、波長λ3=559nmの緑色の変換光を得ることができる。
The wavelength conversion device has two wavelength conversion waveguides 134A and 134B. In the wavelength conversion waveguide 134A, the wavelength lambda 1 of the excitation laser 137, the wavelength lambda 2 of the excitation laser 138,
1 / λ 1 + 1 / λ 2 = 1 / λ 3
The conversion light that satisfies the above is obtained. When the wavelength λ 1 = 980 nm of the pump laser 137 and the wavelength λ 2 = 1300 nm of the pump laser 138, green converted light having a wavelength λ 3 = 559 nm can be obtained.

波長変換導波路134Bにおいては、分岐された励起レーザ138の波長λ1の光が入射され、
2/λ1=1/λ3
を満足するような変換光を得る。励起レーザ137の波長λ1=980nmの場合、波長λ3=490nmの青色の変換光を得ることができる。
In the wavelength conversion waveguide 134B, light having a wavelength λ 1 of the branched excitation laser 138 is incident,
2 / λ 1 = 1 / λ 3
The conversion light that satisfies the above is obtained. When the wavelength of the excitation laser 137 is λ 1 = 980 nm, blue converted light having the wavelength λ 3 = 490 nm can be obtained.

励起光と信号光の透過パワーを最大にすることにより、良好な波長変換効率が得られるため、市販の調芯装置を用いることが可能であった。また、本実施形態の効果により、従来波長変換レーザ光源に用いられていたファイバ型の方向性結合器が不要となり、さらにモード干渉導波路133が合波および分波の機能も有することにより、2波長出力の波長変換レーザ光源を小型にすることができる。   Since a satisfactory wavelength conversion efficiency can be obtained by maximizing the transmission power of the excitation light and the signal light, it is possible to use a commercially available alignment device. In addition, the effect of this embodiment eliminates the need for a fiber-type directional coupler that has been used in the conventional wavelength conversion laser light source, and the mode interference waveguide 133 also has a function of multiplexing and demultiplexing. A wavelength conversion laser light source having a wavelength output can be reduced in size.

(第4の実施形態)
図15に、本発明の第4の実施形態にかかるインライン型波長変換装置の構成を示す。光分波器を集積した波長変換デバイスは、波長変換導波路154と、モード干渉導波路153、第1の出力導波路151と第2の出力導波路152とを備える。出力導波路151、152は、モード干渉導波路153の中心軸からずれた位置で、モード干渉導波路153の出力側と結合している。第1の出力導波路151は、波長0.65μmの光を誘導し、第2の出力導波路152は、波長1.3μmの光を誘導する。
(Fourth embodiment)
FIG. 15 shows the configuration of an inline-type wavelength converter according to the fourth embodiment of the present invention. The wavelength conversion device in which the optical demultiplexer is integrated includes a wavelength conversion waveguide 154, a mode interference waveguide 153, a first output waveguide 151, and a second output waveguide 152. The output waveguides 151 and 152 are coupled to the output side of the mode interference waveguide 153 at a position shifted from the central axis of the mode interference waveguide 153. The first output waveguide 151 guides light having a wavelength of 0.65 μm, and the second output waveguide 152 guides light having a wavelength of 1.3 μm.

波長変換導波路154において、入力された波長1.3μmの光の第二高調波発生により波長0.65μmの光を得る。入力された波長1.3μmの光と波長変換によって得られた波長0.65μmの光が波長変換導波路154から出力される。波長変換導波路154から出力された光は、モード干渉導波路153に入力され、それぞれの波長に分離され、出力導波路151および152にそれぞれ出力される。   In the wavelength conversion waveguide 154, light having a wavelength of 0.65 μm is obtained by second harmonic generation of the input light having a wavelength of 1.3 μm. The input light having a wavelength of 1.3 μm and the light having a wavelength of 0.65 μm obtained by wavelength conversion are output from the wavelength conversion waveguide 154. The light output from the wavelength conversion waveguide 154 is input to the mode interference waveguide 153, separated into the respective wavelengths, and output to the output waveguides 151 and 152, respectively.

このように導波路のみの簡単な構成で容易に波長0.65μmと1.3μmの光を分波することができる。第4の実施形態にかかる光分波器を集積した波長変換デバイスは、ファイバ型の方向性結合器、分波フィルタが必要であった従来型の波長変換デバイスに比べて、低価格に提供される。また、モード干渉導波路が分波の機能だけでなく、モードフィルタの機能も担うため、ファイバ調芯は励起光のパワーモニタのみで、波長変換導波路の最大効率が得られるため、実装コストを抑えることができたる。   In this way, light having wavelengths of 0.65 μm and 1.3 μm can be easily demultiplexed with a simple configuration using only a waveguide. The wavelength conversion device in which the optical demultiplexer according to the fourth embodiment is integrated is provided at a lower price than a conventional wavelength conversion device that requires a fiber type directional coupler and a demultiplexing filter. The In addition, since the mode interference waveguide functions not only as a demultiplexing function but also as a mode filter, the fiber alignment can be performed only with the power monitor of the excitation light, and the maximum efficiency of the wavelength conversion waveguide can be obtained. I can suppress it.

1、23 合波器
2 光導波路
3 分波器
11 第一の基板
12 第二の基板
13 薄膜基板
14 リッジ型光導波路
15、31、61、111、131 第1の入力導波路
16、32、62、112、132 第2の入力導波路
17、33、63、113、133、153 モード干渉導波路
18、34、64、114、134 波長変換導波路
20、21、117、118、137、138 励起レーザ
22a、22b レンズ
24 LN非線形光学結晶
25、115、135 フィルタ
30 基板
35 中心線
119、139、159 ファイバアレイ
151 第1の出力導波路
152 第2の出力導波路
1, 23 multiplexer 2 optical waveguide 3 demultiplexer 11 first substrate 12 second substrate 13 thin film substrate 14 ridge type optical waveguides 15, 31, 61, 111, 131 first input waveguides 16, 32, 62, 112, 132 Second input waveguide 17, 33, 63, 113, 133, 153 Mode interference waveguide 18, 34, 64, 114, 134 Wavelength conversion waveguide 20, 21, 117, 118, 137, 138 Excitation lasers 22a, 22b Lens 24 LN nonlinear optical crystals 25, 115, 135 Filter 30 Substrate 35 Center lines 119, 139, 159 Fiber array 151 First output waveguide 152 Second output waveguide

Claims (11)

1/λ3=1/λ2+1/λ1の関係を有する波長のうち、波長λ1とλ2または波長λ1とλ3の2つの入射光を非線形光学媒質に入力し、波長λ3またはλ2の変換光をそれぞれ出力する波長変換デバイスであって、
波長λ1とλ2の入射光または波長λ1とλ3の入射光がマルチモード伝播することにより、内部でのモード干渉によって第1の波長(λ1)の光と第2の波長(λ2またはλ3)の光とが結合され、前記第1の波長の光と前記第2の波長とが収束する点に出力端面が設けられた光合波部を備え、
前記出力端面の前記収束する点に結合された非線形光学媒質から、波長λ1とλ2の入射光に対し波長λ3の変換光が、波長λ1とλ3の入射光に対し波長λ2の変換光が出力され、前記光合波部と前記非線形光学媒質とが同一基板上に集積されていることを特徴とする波長変換デバイス。
Among the wavelengths having a relationship of 1 / λ 3 = 1 / λ 2 + 1 / λ 1 , two incident lights having wavelengths λ 1 and λ 2 or wavelengths λ 1 and λ 3 are input to the nonlinear optical medium, and the wavelength λ 3 Or a wavelength conversion device that outputs converted light of λ 2 respectively,
The incident light of the wavelengths λ 1 and λ 2 or the incident light of the wavelengths λ 1 and λ 3 propagates in multimode, so that the first wavelength (λ 1 ) and the second wavelength (λ 2 or λ 3 ), and an optical multiplexing unit having an output end face provided at a point where the light of the first wavelength and the second wavelength converge.
From the nonlinear optical medium that is coupled to a point where the convergence of the output end face converted light having a wavelength lambda 3 to the incident light of wavelength lambda 1 and lambda 2 is the wavelength lambda 2 with respect to incident light of wavelength lambda 1 and lambda 3 The wavelength conversion device is characterized in that the converted light is output and the optical multiplexing unit and the nonlinear optical medium are integrated on the same substrate.
1/λ3=1/λ2+1/λ1の関係を有する波長のうち、波長λ1=λ2の1つの入射光を非線形光学媒質に入力し、波長λ3の変換光を出力し、波長λ1とλ2または波長λ1とλ3の2つ入射光を非線形光学媒質に入力し、波長λ3またはλ2の変換光をそれぞれ出力する波長変換デバイスであって、
波長λ1とλ2の入射光または波長λ1とλ3の入射光がマルチモード伝播することにより、内部でのモード干渉によって第1の波長(λ1)の光が分岐され、分岐された一方の第1の波長(λ1)の光と第2の波長(λ2またはλ3)の光とが結合され、分岐された他方の第1の波長の光が収束する第1の収束点と、前記分岐された一方の第1の波長の光と前記第2の波長とが収束する第2の収束点とに出力端面が設けられた光合波部を備え、
前記第1の収束点に結合された第1の非線形光学媒質から波長λ3の変換光が出力され、前記第2の収束点に結合された第2の非線形光学媒質から、波長λ1とλ2の入射光に対し波長λ3の変換光が、波長λ1とλ3の入射光に対し波長λ2の変換光が出力され、
前記光合波部と前記第1および第2の非線形光学媒質とが同一基板上に集積されていることを特徴とする波長変換デバイス。
Among the wavelengths having a relationship of 1 / λ 3 = 1 / λ 2 + 1 / λ 1 , one incident light of wavelength λ 1 = λ 2 is input to the nonlinear optical medium, and converted light of wavelength λ 3 is output, A wavelength conversion device that inputs two incident lights having wavelengths λ 1 and λ 2 or wavelengths λ 1 and λ 3 to a nonlinear optical medium and outputs converted light having a wavelength λ 3 or λ 2 , respectively.
The incident light of the wavelengths λ 1 and λ 2 or the incident light of the wavelengths λ 1 and λ 3 propagates in multimode, so that the light of the first wavelength (λ 1 ) is branched by the mode interference inside and branched. A first convergence point where the light of one first wavelength (λ 1 ) and the light of the second wavelength (λ 2 or λ 3 ) are combined and the branched light of the first wavelength converges. And an optical multiplexing part provided with an output end face at a second convergence point at which the branched first light and the second wavelength converge,
The converted light having the wavelength λ 3 is output from the first nonlinear optical medium coupled to the first convergence point, and the wavelengths λ 1 and λ are output from the second nonlinear optical medium coupled to the second convergence point. converted light having a wavelength lambda 3 to the second incident light, converted light having a wavelength lambda 2 to the incident light of wavelength lambda 1 and lambda 3 is outputted,
The wavelength conversion device, wherein the optical multiplexing unit and the first and second nonlinear optical media are integrated on the same substrate.
前記光合波部の伝播方向における光路長は、前記出力端面で、前記第1の波長の光または第2の波長の光のうち、少なくともいずれか一方の光量が極値となるように設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の波長変換デバイス。   The optical path length in the propagation direction of the optical multiplexing unit is set such that at least one of the light of the first wavelength and the light of the second wavelength has an extreme value at the output end face. The wavelength conversion device according to claim 1, wherein the device is a wavelength conversion device. 1/λ3=1/λ2+1/λ1の関係を有する波長のうち、波長λ1=λ2の1つの入射光を非線形光学媒質に入力し、波長λ3の変換光を出力する波長変換デバイスであって、
入力端面に前記非線形光学媒質の出力端が接続され、第1の波長(λ1=λ2)の光と第2の波長(λ3)の光とがマルチモード伝播することにより、前記第1の波長の光と前記第2の波長とが収束する点に出力端面が設けられた光合波部を備え、
前記出力端面の前記収束する点に結合された出力導波路から、前記第1の波長の光と前記第2の波長とが出力され、前記光合波部と前記非線形光学媒質とが同一基板上に集積されていることを特徴とする波長変換デバイス。
Among the wavelengths having a relationship of 1 / λ 3 = 1 / λ 2 + 1 / λ 1 , a wavelength at which one incident light having the wavelength λ 1 = λ 2 is input to the nonlinear optical medium and converted light having the wavelength λ 3 is output. A conversion device,
The output end of the nonlinear optical medium is connected to the input end face, and light having the first wavelength (λ 1 = λ 2 ) and light having the second wavelength (λ 3 ) propagate in multimode, thereby An optical multiplexing part provided with an output end face at a point where the light of the wavelength and the second wavelength converge,
The light having the first wavelength and the second wavelength are output from the output waveguide coupled to the converging point on the output end face, and the optical multiplexing unit and the nonlinear optical medium are on the same substrate. A wavelength conversion device that is integrated.
前記光合波部の幅は、5μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の波長変換デバイス。   5. The wavelength conversion device according to claim 1, wherein a width of the optical multiplexing unit is 5 μm or more and 100 μm or less. 前記非線形光学媒質は、LiNbO3、KNbO3、LiTaO3、LiNb(x)Ta(1-x)3(0≦x≦1)、KTiOPO4、または、それらにMg、Zn、Sc、Inからなる群から選ばれた少なくとも一種を添加物として含有していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の波長変換デバイス。 The nonlinear optical medium may be LiNbO 3 , KNbO 3 , LiTaO 3 , LiNb (x) Ta (1-x) O 3 (0 ≦ x ≦ 1), KTiOPO 4 , or Mg, Zn, Sc, and In 6. The wavelength conversion device according to claim 1, further comprising at least one selected from the group consisting of additives. 前記非線形光学媒質は、液相エピタキシャル法によって成長された結晶膜であることを特徴とする請求項6に記載の波長変換デバイス。   The wavelength conversion device according to claim 6, wherein the nonlinear optical medium is a crystal film grown by a liquid phase epitaxial method. 前記非線形光学媒質は、非線形光学効果を有する第一の基板と、第一の基板に比べ屈折率の小さい第二の基板とを貼り合わせることによって作製された薄膜基板であることを特徴とする請求項6または7に記載の波長変換デバイス。   The non-linear optical medium is a thin film substrate manufactured by bonding a first substrate having a non-linear optical effect and a second substrate having a refractive index smaller than that of the first substrate. Item 8. The wavelength conversion device according to Item 6 or 7. 前記第一の基板は、非線形定数が周期的に反転された構造を有することを特徴とする請求項8に記載の波長変換デバイス。   The wavelength conversion device according to claim 8, wherein the first substrate has a structure in which a nonlinear constant is periodically inverted. 前記第一の基板と前記第二の基板とは、熱処理による拡散接合によって直接貼り合わされていることを特徴とする請求項8または9に記載の波長変換デバイス。   The wavelength conversion device according to claim 8 or 9, wherein the first substrate and the second substrate are directly bonded to each other by diffusion bonding by heat treatment. 請求項1ないし10のいずれかに記載の波長変換デバイスと、
前記波長λ1の入射光を前記光合波部の入力端面から入力する第1のレーザと、
前記波長λ1またはλ3の入射光を前記光合波部の入力端面から入力する第2のレーザと、
前記非線形光学媒質から出力された、波長λ3またはλ2の変換光を分離するフィルタと
を備えたことを特徴とする波長変換装置。
The wavelength conversion device according to any one of claims 1 to 10,
A first laser that inputs incident light having the wavelength λ 1 from an input end face of the optical multiplexing unit;
A second laser that inputs incident light of the wavelength λ 1 or λ 3 from an input end face of the optical multiplexing unit;
And a filter that separates the converted light having the wavelength λ 3 or λ 2 output from the nonlinear optical medium.
JP2009214620A 2009-09-16 2009-09-16 Wavelength conversion device and wavelength conversion apparatus Pending JP2011064895A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009214620A JP2011064895A (en) 2009-09-16 2009-09-16 Wavelength conversion device and wavelength conversion apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009214620A JP2011064895A (en) 2009-09-16 2009-09-16 Wavelength conversion device and wavelength conversion apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011064895A true JP2011064895A (en) 2011-03-31

Family

ID=43951216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009214620A Pending JP2011064895A (en) 2009-09-16 2009-09-16 Wavelength conversion device and wavelength conversion apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011064895A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012118465A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength conversion device and wavelength conversion system
JP2013097072A (en) * 2011-10-28 2013-05-20 Citizen Holdings Co Ltd Laser source and method for manufacturing laser source
JP2013250403A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical multiplexer/demultiplexer and wavelength conversion device
JP2020129035A (en) * 2019-02-07 2020-08-27 Nttエレクトロニクス株式会社 Waveguide element manufacturing method
WO2024084707A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 日本電信電話株式会社 Method for manufacturing wavelength conversion element

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517295A (en) * 1991-07-05 1993-01-26 Ibiden Co Ltd Lithium niobate single crystal thin film subjected to domain inversion treatment
JPH05134282A (en) * 1991-11-15 1993-05-28 Fujitsu Ltd Waveguide type second harmonic generating element and its production
JP2003140214A (en) * 2001-11-02 2003-05-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method of manufacturing thin-film substrate for wavelength conversion element and method of manufacturing wavelength conversion element
JP2006227216A (en) * 2005-02-16 2006-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Visible laser device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0517295A (en) * 1991-07-05 1993-01-26 Ibiden Co Ltd Lithium niobate single crystal thin film subjected to domain inversion treatment
JPH05134282A (en) * 1991-11-15 1993-05-28 Fujitsu Ltd Waveguide type second harmonic generating element and its production
JP2003140214A (en) * 2001-11-02 2003-05-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method of manufacturing thin-film substrate for wavelength conversion element and method of manufacturing wavelength conversion element
JP2006227216A (en) * 2005-02-16 2006-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Visible laser device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012118465A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Wavelength conversion device and wavelength conversion system
JP2013097072A (en) * 2011-10-28 2013-05-20 Citizen Holdings Co Ltd Laser source and method for manufacturing laser source
JP2013250403A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical multiplexer/demultiplexer and wavelength conversion device
JP2020129035A (en) * 2019-02-07 2020-08-27 Nttエレクトロニクス株式会社 Waveguide element manufacturing method
JP7138062B2 (en) 2019-02-07 2022-09-15 Nttエレクトロニクス株式会社 Waveguide element manufacturing method
WO2024084707A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-25 日本電信電話株式会社 Method for manufacturing wavelength conversion element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7171094B2 (en) Optical waveguide device, optical waveguide laser using the same and optical apparatus equipped with the same
JP7087928B2 (en) Wavelength converter
JP5421230B2 (en) Wavelength conversion device and wavelength conversion device
WO2013069497A1 (en) Laser source
JP2011064895A (en) Wavelength conversion device and wavelength conversion apparatus
JP2014222331A (en) Wavelength conversion element
JP5814183B2 (en) Wavelength conversion device
JP2019105808A (en) Optical element and manufacturing method thereof
JP4603020B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide
JP2014211539A (en) Wavelength conversion element
JP6228509B2 (en) Method for manufacturing wavelength conversion element
JP3999748B2 (en) Method for manufacturing wavelength conversion element
US7034990B2 (en) Wavelength conversion element and method for using same
JP2007187920A (en) Nonlinear optical medium and wavelength converter using the same
JP6670209B2 (en) Hybrid optical circuit
JP4067048B2 (en) Optical wavelength conversion module
Umeki et al. QPM wavelength converter using direct-bonded ridge waveguide with integrated MMI multiplexer
JP2004020588A (en) Wavelength transformation device
JP6842377B2 (en) Planar optical circuit laminated device
WO2023218646A1 (en) Wavelength conversion system
JP6401107B2 (en) Optical amplifier
JP6836477B2 (en) Planar optical waveguide device
JP2014211538A (en) Wavelength conversion element
JP2004020749A (en) Manufacturing method for thin film substrate for wavelength transducer, and manufacturing method of wavelength transformation element
Umeki et al. High quality and efficient QPM-LiNbO 3 wavelength converter integrated with 0.78/1.56-µm wavelength multiplexer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120413

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120807