DE112018004468B4

DE112018004468B4 - Wellenlängenkonversionsvorrichtung und verfahren zum herstellen einer wellenlängenkonversionsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018004468B4
Application number: DE112018004468.8T
Authority: DE
Inventors: Kentaro Yoshii; Hiroaki Kaida; Susumu Okazaki; Shigeaki Sugimura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2024-01-18
Anticipated expiration: 2038-06-16
Also published as: JPWO2019073635A1; TWI673927B; WO2019073635A1; DE112018004468T5; US20200230913A1; JP6880520B2; TW201916511A; US11597181B2

Abstract

Wellenlängenkonversionsvorrichtung, umfassend:mehrere Kristallschichten (10), die so miteinander verbunden sind, dass Kristallachsenorientierungen abwechselnd geändert sind, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils einen Abschnitt (11) erster Dicke, der eine erste Dicke aufweist, und einen Abschnitt (12) zweiter Dicke, der eine zweite Dicke aufweist, die kleiner als die erste Dicke ist, umfassen; undeine Klebeschicht (20), die in mindestens einem Teil eines Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte (12) zweiter Dicke der mehreren Kristallschichten (10) vorgesehen ist und mit der die mehreren Kristallschichten (10) miteinander verbunden sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung.
Technischer Hintergrund
In den Gebieten der Herstellung oder Inspektion von Halbleiterbauelementen, Laserbearbeitung, 3D-Druckern und medizinische Verfahren wie LASIK werden Laser wie ArF-Excimerlaser und KrF-Excimerlaser als Lichtquellen genutzt, die Vakuum-UV-Licht bei einer Wellenlänge von 200 nm oder kürzer emittieren. Trotz ihrer hohen Leistung weisen Excimerlaser, die Gaslaser sind, einen geringen Energieumwandlungswirkungsgrad auf und erfordern einen komplizierten Gasaustauschprozess. Da Excimerlaser zudem mit giftigem, korrosiven Gas verwendet werden, müssen Sicherheitserfordernisse gewährleistet werden, was die Wartungskosten erhöht. Außerdem ist eine Größenreduzierung schwierig. Dementsprechend besteht Bedarf an Festkörperlasern, die nicht die Nutzung von Gas erfordern und die in der Lage sind, Laserlicht bei einer kurzen Wellenlänge zu erzeugen, das dem von Excimerlasern erzeugten Licht entspricht.
Als Reaktion auf eine solche Forderung wurde ein Vorschlag gemacht, bei dem von einem Festkörperlaser Licht bei einer langen Wellenlänge erzeugt und durch eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung in Licht bei einer kurzen Wellenlänge konvertiert wird. Bei der Wellenlängenkonversionsvorrichtung wird ein Kristall periodisch Wärme und Spannung ausgesetzt, um künstlich eine Zwillingsstruktur im Kristall zu bilden, wodurch eine polarisationsinvertierte Struktur erhalten wird (siehe z.B. Patentschrift 1). Ein Kristall ist thermisch und chemisch stabil, weist eine hohe Zerstörschwelle auf und ist nicht nur für langwelliges Licht, sondern auch für UV-Licht, das eine kurze Wellenlänge aufweist, durchlässig. Daher weist eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung aus Kristall ausgezeichnete optische Eigenschaften mit hoher Haltbarkeit und geringem Übertragungsverlust auf.
Aus den JP 2004-239959 A , JP 2008-233143 A und US 2011/0134509 A1 sind jeweils Wellenlängenkonversionsvorrichtungen mit mehreren Kristallschichten bekannt, die durch Bonding-Techniken so miteinander verbunden sind, dass die Kristallachsenorientierungen abwechselnd geändert sind.
Liste zitierter Schriften
Patentschrift
Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. JP 2004-279612 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Um künstlich eine Zwillingsstruktur in einem Kristall zu bilden, muss der Kristall hoher Last und hoher Wärme ausgesetzt werden. Bei dem bekannten Verfahren ist es schwierig, eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung aus Kristall stabil herzustellen. Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Umstände entwickelt. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung, die mühelos herzustellen ist, und ein Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung bereitzustellen.
Lösung des Problems
Eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere Kristallschichten, die so miteinander verbunden sind, dass Kristallachsenorientierungen der Kristallschichten abwechselnd geändert werden, wobei die mehreren Kristallschichten jeweils einen Abschnitt erster Dicke, der eine erste Dicke aufweist, und einen Abschnitt zweiter Dicke, der eine zweite Dicke aufweist, die kleiner als die erste Dicke ist, umfassen; sowie eine Klebeschicht, die in mindestens einem Teil eines Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte zweiter Dicke der mehreren Kristallschichten vorgesehen ist und mit der die mehreren Kristallschichten miteinander verbunden sind.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Erzeugen von mehreren Kristallschichten, die jeweils einen Abschnitt erster Dicke und einen Abschnitt zweiter Dicke, die kleiner als die erste Dicke ist, umfassen; das Vorsehen von Klebstoff über mindestens einen Teil des Abschnitts zweiter Dicke jeder der mehreren Kristallschichten; und das Verbinden der mehreren Kristallschichten miteinander mithilfe des Klebstoffs, so dass Kristallachsenorientierungen der Kristallschichten abwechselnd geändert werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Erfindungsgemäß können eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung, die mühelos herzustellen ist, und ein Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung bereitgestellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[1] 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
[2] 2 ist eine schematische Seitenansicht der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
[3] 3 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. darstellt.
[4] 4 ist eine weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[5] 5 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[6] 6 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[7] 7 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[8] 8 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[9] 9 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
[10] 10 ist eine schematische Perspektivansicht einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
[11] 11 ist eine schematische Draufsicht auf die Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
[12] 12 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. darstellt.
[13] 13 ist eine weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
[14] 14 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
[15] 15 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
[16] 16 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
[17] 17 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
[18] 18 ist eine noch weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
[19] 19 ist eine schematische Seitenansicht einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
[20] 20 ist eine schematische Seitenansicht einer weiteren Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Unter Bezug auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung der Zeichnungen werden dieselben oder ähnliche Elemente durch dieselben oder ähnliche Bezugszeichen gekennzeichnet. Zu beachten ist, dass die Zeichnungen schematisch sind. Daher sollten spezifische Abmessungen und andere Faktoren durch Heranziehen der folgenden Beschreibung überprüft werden. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind.
[Erste Ausführungsform]
Wie in 1 dargestellt umfasst eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform mehrere Kristallschichten 10, die so miteinander verbunden sind, dass ihre Kristallachsenorientierungen abwechselnd geändert sind. Die mehreren Kristallschichten 10 umfassen jeweils einen Abschnitt 11 erster Dicke, der eine erste Dicke aufweist, und einen Abschnitt 12 zweiter Dicke, der eine zweite Dicke aufweist, die kleiner als die erste Dicke ist. Die Wellenlängenkonversionsvorrichtung umfasst ferner Klebeschichten 20, die jeweils in mindestens einem Teil eines Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte 12 zweiter Dicke der mehreren Kristallschichten 10 vorgesehen sind. Die mehreren Kristallschichten 10 sind mithilfe der Klebeschichten 20 miteinander verbunden.
Einfallendes Licht, das einer Wellenlängenkonversion unterzogen wird, wird veranlasst, auf die Oberfläche des Abschnitts 11 erster Dicke der obersten der mehreren Kristallschichten 10 aufzutreffen. Wenn das einfallende Licht in die mehreren Kristallschichten 10 eintritt, werden in den mehreren Kristallschichten 10 zweite harmonische Wellen erzeugt, die jeweils eine Wellenlänge aufweisen, die der halben Wellenlänge des einfallenden Lichts entspricht. Die Kristallachsenorientierungen der mehreren Kristallschichten 10 werden periodisch umgekehrt. Daher stimmen die Phasen der zweiten harmonischen Wellen, die an verschiedenen Stellen in den Kristallschichten 10 erzeugt werden, überein bzw. stimmen im Wesentlichen überein. Daher wird eine zweite harmonische Welle mit einer gewünschten Intensität von den mehreren Kristallschichten 10 emittiert. Zu beachten ist, dass dasselbe für den Fall gilt, in dem das einfallende Licht veranlasst wird, auf die Bodenfläche des Abschnitts 11 erster Dicke der untersten Kristallschicht 10 aufzutreffen.
Die mehreren Kristallschichten 10 bestehen jeweils aus Quarz (SiO₂). Die mehreren Kristallschichten 10 weisen in der Draufsicht jeweils beispielsweise eine rechteckige Form auf, sind aber nicht besonders darauf beschränkt. Wie in 2 dargestellt sind die mehreren Kristallschichten 10 so miteinander verbunden, dass ihre Kristallachsenorientierungen abwechselnd umgekehrt sind. Die Kristallachse wird auch als polare Achse bezeichnet. Dabei impliziert die Situation, in der die Kristallachsenorientierungen abwechselnd umgekehrt sind, hierin vorzugsweise eine Situation, in der die Kristallachsenorientierungen abwechselnd um 180 Grad umgekehrt sind. Die Kristallachsenorientierungen müssen jedoch nicht unbedingt abwechselnd um 180 Grad umgekehrt werden und brauchen nur abwechselnd um einen Winkel umgekehrt zu werden, bei dem die von der Wellenlängenkonversionsvorrichtung emittierte zweite harmonische Welle eine gewünschte Intensität aufweist.
Die erste Dicke des Abschnitts 11 erster Dicke ist vorzugsweise ein Wert, bei dem die Phasen der zweiten harmonischen Wellen einander entsprechen. Die erste Dicke muss jedoch nicht unbedingt ein Wert sein, bei dem die Phasen der zweiten harmonischen Wellen vollständig übereinstimmen, sondern nur ein Wert, bei dem die von der Wellenlängenkonversionseinrichtung emittierte zweite harmonische Welle eine gewünschte Intensität aufweist. Solange die zweite harmonische Welle, die von der Wellenlängenkonversionsvorrichtung emittiert wird, eine gewünschte Intensität aufweist, können die Dicken der Abschnitte 11 erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 entweder gleich oder unterschiedlich sein. Solange die zweite harmonische Welle, die von der Wellenlängenkonversionsvorrichtung emittiert wird, eine gewünschte Intensität aufweist, ist die Anzahl der aufzuschichtenden Kristallschichten 10 willkürlich. Die Anzahl der Kristallschichten 10 kann gerade oder ungerade sein.
Wenn ein Zwischenraum oder ein anderes Medium als Kristall zwischen benachbarte der Abschnitte erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 eingefügt wird, werden die Intensitäten des einfallenden Lichts und der zweiten harmonischen Welle in einer bestimmten Richtung aufgrund von Brechung, Diffusion oder dergleichen reduziert. Daher können die Abschnitte 11 erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 zumindest in dem optischen Weg der zweiten harmonischen Welle in engem Kontakt miteinander stehen. Die Abschnitte 11 erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 können in ihrer Gesamtheit in engem Kontakt miteinander stehen. Um die Abschnitte 11 erster Dicke in engen Kontakt miteinander zu bringen, ist es bevorzugt, dass die Klebeschicht 20 zwischen benachbarten der Abschnitte 11 erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 fehlt.
Die mehreren Kristallschichten 10 können jeweils den Abschnitt 12 zweiter Dicke an einem Ende des Abschnitts 11 erster Dicke oder an jedem der beiden Enden des Abschnitts 11 erster Dicke umfassen. Darüber hinaus kann der Abschnitt 12 zweiter Dicke an einem Endabschnitt jeder der mehreren Kristallschichten 10 positioniert werden. Sowohl die obere als auch die untere Fläche des Abschnitts 12 zweiter Dicke kann mit der oberen oder unteren Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke bündig sein. Alternativ kann eine andere Konfiguration verwendet werden, bei der die obere Fläche des Abschnitts 12 zweiter Dicke und die obere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke in verschiedenen Ebenen liegen, während die untere Fläche des Abschnitts 12 zweiter Dicke und die untere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke in verschiedenen Ebenen liegen.
Der Abschnitt 12 zweiter Dicke ist dünner als der Abschnitt 11 erster Dicke. Wenn die mehreren Kristallschichten 10 miteinander verbunden werden, wird daher ein Zwischenraum zwischen benachbarten der Abschnitte 12 zweiter Dicke erzeugt. Die Klebeschichten 20 sind jeweils in mindestens einem Teil des Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte 12 zweiter Dicke vorhanden, wodurch die mehreren Kristallschichten 10 aneinander befestigt werden. Wenn die Klebeschichten 20 jeweils eine Dicke aufweisen, die gleich der Größe des Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte 12 zweiter Dicke ist, dürfen die Abschnitte 11 erster Dicke in engem Kontakt miteinander stehen.
Die mehreren Kristallschichten 10 können ferner jeweils einen Abschnitt 13 dritter Dicke umfassen, der eine dritte Dicke aufweist, die kleiner als die zweite Dicke ist, und der zwischen dem Abschnitt 11 erster Dicke und de, Abschnitt 12 zweiter Dicke vorgesehen ist. Sowohl die obere als auch die untere Fläche des Abschnitts 13 dritter Dicke kann mit der oberen oder unteren Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke bündig sein. Alternativ kann eine andere Konfiguration verwendet werden, bei der die obere Fläche des Abschnitts 13 dritter Dicke und die obere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke in verschiedenen Ebenen liegen, während die untere Fläche des Abschnitts 13 dritter Dicke und die untere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke in verschiedenen Ebenen liegen.
Die mehreren Kristallschichten 10 können jeweils eine Rille aufweisen, die durch den Abschnitt 11 erster Dicke, den Abschnitt 12 zweiter Dicke und den Abschnitt 13 dritter Dicke festgelegt ist, wobei die obere Fläche des Abschnitts 13 dritter Dicke die Bodenfläche der Rille bildet. Die mehreren Kristallschichten 10 können alternativ jeweils eine Rille aufweisen, die durch den Abschnitt 11 erster Dicke, den Abschnitt 12 zweiter Dicke und den Abschnitt 13 dritter Dicke festgelegt ist, wobei die Bodenfläche des Abschnitts 13 dritter Dicke die obere Fläche der Rille bildet.
Der Abschnitt 13 dritter Dicke ist dünner als der Abschnitt 11 erster Dicke. Wenn die mehreren Kristallschichten 10 miteinander verbunden werden, wird daher ein Zwischenraum zwischen benachbarten der Abschnitte 13 dritter Dicke erzeugt. Die Klebeschichten 20 können sich jeweils weiter über mindestens einen Teil des Abschnitts 13 dritter Dicke einer entsprechenden der mehreren Kristallschichten 10 erstrecken. Die Klebeschichten 20 können in einem solchen Fall jeweils in mindestens einem Teil eines Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte 13 dritter Dicke vorhanden sein, wodurch die mehreren Kristallschichten 10 aneinander befestigt werden.
Nun wird ein Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 3 dargestellt wird eine erste Kristallschicht 10 erzeugt, die an ihren beiden jeweiligen Enden Abschnitte 12 zweiter Dicke, auf der Innenseite der jeweiligen Abschnitte 12 zweiter Dicke Abschnitte 13 dritter Dicke und zwischen den Abschnitten 13 dritter Dicke einen Abschnitt 11 erster Dicke aufweist. Wie in 4 dargestellt wird ein Klebstoff 21 über einen Teil oder die Gesamtheit jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke der ersten Kristallschicht 10 aufgebracht. Der Klebstoff 21 ist zum Beispiel flüssig. Der Klebstoff 21 kann ein ultraviolett(UV)-härtbares Harz, ein wärmehärtbares Harz oder dergleichen sein. Der Klebstoff 21 kann entweder ein anorganischer oder ein organischer Klebstoff sein. Beispiele für anorganische Klebstoffe umfassen Glaspaste wie Natriumsilikat, das durch Mischen von Siliziumdioxid (SiO₂) und Natronlauge (NaOH) erhalten wird. Beispiele für organischen Klebstoff umfassen Epoxidharz.
Wie in 5 dargestellt wird eine zweite Kristallschicht 10 auf der ersten Kristallschicht 10 angeordnet, auf der der Klebstoff 21 aufgebracht wurde. Die zweite Kristallschicht 10 weist eine andere Orientierung der Kristallachse als die erste Kristallschicht 10 auf. Die zweite Kristallschicht 10 wird so angeordnet, dass die Positionen des Abschnitts 11 erster Dicke, des Abschnitts 12 zweiter Dicke und des Abschnitts 13 dritter Dicke mit den Positionen des Abschnitts 11 erster Dicke, des Abschnitts 12 zweiter Dicke und des Abschnitts 13 dritter Dicke der ersten Kristallschicht jeweils übereinstimmen. In diesem Schritt wird der Klebstoff 21, der zwischen der oberen Fläche jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke der ersten Kristallschicht 10 und der unteren Fläche eines entsprechenden der Abschnitte 12 zweiter Dicke der zweiten Kristallschicht 10 vorgesehen ist, so gepresst, dass er sich in einen Raum zwischen der oberen Fläche eines entsprechenden der Abschnitte 13 dritter Dicke der ersten Kristallschicht 10 und der unteren Fläche eines entsprechenden der Abschnitte 13 dritter Dicke der zweiten Kristallschicht 10 verteilt. Da ein solcher Raum, der ein bestimmtes Volumen aufweist, vorgesehen ist, wird verhindert, dass sich der Klebstoff 21 in einen Raum zwischen der oberen Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der ersten Kristallschicht 10 und der unteren Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der zweiten Kristallschicht 10 verteilt. Daher dürfen die obere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der ersten Kristallschicht 10 und die untere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der zweiten Kristallschicht 10 im Wesentlichen oder vollständig in engem Kontakt miteinander stehen.
Dann wird der Klebstoff 21 ausgehärtet, wobei die zweite Kristallschicht 10 an der ersten Kristallschicht 10 befestigt wird. Wie in 6 dargestellt wird anschließend Klebstoff 21 über einen Teil oder die Gesamtheit jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke der zweiten Kristallschicht 10 aufgebracht. Wie in 7 dargestellt werden dann eine dritte und folgende Kristallschichten 10 nacheinander so mit der vorherigen Kristallschicht 10 verbunden, dass ihre Kristallachsenorientierungen abwechselnd geändert sind. Wie vorstehend beschrieben ist die Anzahl der aufzuschichtenden Kristallschichten 10 willkürlich, solange die zweite harmonische Welle, die von der so hergestellten Wellenlängenkonversionsvorrichtung emittiert werden soll, eine gewünschte Intensität aufweist.
Wenn die herzustellende Wellenlängenkonversionsvorrichtung eine N-Schichtstruktur aufweist, wobei N eine natürliche Zahl ist, wird Klebstoff 21 über einen Teil oder die Gesamtheit jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke einer (N-1)-ten Kristallschicht 10 vorgesehen, wie in 8 dargestellt ist. Anschließend wird, wie in 9 dargestellt, eine N-te Kristallschicht 10 mit einer anderen Kristallachsenorientierung als die der (N-1)-ten Kristallschicht 10 auf der (N-1)-ten Kristallschicht 10 angeordnet, auf der der Klebstoff 21 vorgesehen wurde. Dann wird der Klebstoff 21 zu einer Klebeschicht 20 ausgehärtet. Der Klebstoff 21 kann bei jedem Aufbringen einer Kristallschicht 10 oder zu einem Zeitpunkt nach dem Aufbringen der N-ten Kristallschicht 10 ausgehärtet werden. Anschließend können eines oder beide Enden des Stapels von Kristallschichten 10 abgeschnitten werden.
Bei dem Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsform befindet sich im Weg des einfallenden Lichts, das einer Wellenlängenkonversion unterzogen werden soll, keine Klebeschicht. Daher bewegt sich das einfallende Licht, das einer Wellenlängenkonversion unterzogen werden soll, durch einen Teil der Kristallschichten 10, wo die Kristallschichten 10 im Wesentlichen oder vollständig in engem Kontakt miteinander stehen. Dadurch werden Übertragungsverluste im einfallenden Licht und in der zweiten harmonischen Welle reduziert. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform im Vergleich zu dem bekannten Verfahren des künstlichen Bildens einer Zwillingsstruktur im Kristall durch Ausüben einer Spannung eine einfachere Herstellung einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung mit abwechselnd umgekehrten Kristallachsenorientierungen.
[Zweite Ausführungsform]
Bei der zweiten und den folgenden Ausführungsformen wird die Beschreibung von Elementen, die mit denen der ersten Ausführungsform identisch sind, weggelassen und es werden nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben. Insbesondere werden nicht für jede der Ausführungsformen die gleichen vorteilhaften Wirkungen, die durch die gleichen Elemente erzeugt werden, erwähnt.
Bei einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform, die in 10 und 11 dargestellt ist, weisen die mehreren Kristallschichten 10 jeweils Rillen 30 auf, die im Abschnitt 11 erster Dicke vorgesehen sind. Die Rillen 30 sind jeweils durchgehend mit Räumen über den Abschnitten 12 zweiter Dicke, die an den beiden jeweiligen Enden des Abschnitts 11 erster Dicke vorgesehen sind. Zum Beispiel ist die Bodenfläche jeder der Rillen 30 bündig mit den oberen Flächen der Abschnitte 12 zweiter Dicke. In einem Bereich, in dem die Rillen 30 nicht vorhanden sind, besteht ein Höhenunterschied zwischen der oberen Fläche jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke und der oberen Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke. Die Klebeschichten 20, die die mehreren Kristallschichten 10 miteinander verbinden, können sich jeweils weiter in mindestens einen Teil der einzelnen Rillen 30 erstrecken. Das einfallende Licht, das einer Wellenlängenumwandlung unterzogen werden soll, wird veranlasst, auf die Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der obersten Kristallschicht 10 und in einen Bereich aufzutreffen, unter dem die Rillen 30 fehlen. Die anderen Elemente der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie die der ersten Ausführungsform.
Nun wird ein Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 12 dargestellt wird eine erste Kristallschicht 10 erzeugt, die an ihren beiden jeweiligen Enden Abschnitte 12 zweiter Dicke und zwischen den Abschnitten 12 zweiter Dicke einen Abschnitt 11 erster Dicke umfasst, wobei im Abschnitt 11 erster Dicke Rillen 30 vorgesehen sind und jede mit Räumen über den Abschnitten 12 zweiter Dicke, die an den beiden jeweiligen Enden des Abschnitts 11 erster Dicke vorgesehen sind, durchgehend ist. Wie in 13 dargestellt wird ein Klebstoff 21 über einen Teil oder die Gesamtheit jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke der ersten Kristallschicht 10 aufgebracht.
Wie in 14 dargestellt wird eine zweite Kristallschicht 10 auf der ersten Kristallschicht 10 angeordnet, auf der der Klebstoff 21 aufgebracht wurde. Die zweite Kristallschicht 10 weist eine andere Orientierung der Kristallachse als die erste Kristallschicht 10 auf. In diesem Schritt wird der Klebstoff 21, der zwischen der oberen Fläche jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke der ersten Kristallschicht 10 und der unteren Fläche eines entsprechenden der Abschnitte 12 zweiter Dicke der zweiten Kristallschicht 10 vorgesehen ist, so gepresst, dass er sich in die Rillen 30 verteilt, die in dem Abschnitt 11 erster Dicke der ersten Kristallschicht 10 vorgesehen sind. Durch das Vorsehen der Rillen 30, die jeweils ein bestimmtes Volumen aufweisen, wird verhindert, dass sich der Klebstoff 21 in einen Raum zwischen der oberen Fläche eines Teils des Abschnitts 11 erster Dicke der ersten Kristallschicht 10, wo die Rillen 30 fehlen, und der unteren Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der zweiten Kristallschicht 10 verteilt. Daher dürfen die obere Fläche eines Teils des Abschnitts 11 erster Dicke der ersten Kristallschicht 10, wo die Rillen 30 fehlen, und die untere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der zweiten Kristallschicht 10 im Wesentlichen oder vollständig in engem Kontakt miteinander stehen.
Dann wird der Klebstoff 21 zu einer Klebeschicht 20 ausgehärtet, wodurch die zweite Kristallschicht 10 an der ersten Kristallschicht 10 befestigt wird. Wie in 15 dargestellt wird anschließend ein Klebstoff 21 über einen Teil oder die Gesamtheit jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke der zweiten Kristallschicht 10 aufgebracht. Wie in 16 dargestellt werden dann eine dritte und folgende Kristallschichten 10 nacheinander so mit der vorherigen Kristallschicht 10 verbunden, dass ihre Kristallachsenorientierungen abwechselnd geändert sind.
Wenn die herzustellende Wellenlängenkonversionsvorrichtung eine N-Schichtstruktur aufweist, wobei N eine natürliche Zahl ist, wird Klebstoff 21 über einen Teil oder die Gesamtheit jedes der Abschnitte 12 zweiter Dicke einer (N-1)-ten Kristallschicht 10 vorgesehen, wie in 17 dargestellt ist. Anschließend wird, wie in 18 dargestellt, eine N-te Kristallschicht 10 mit einer anderen Kristallachsenorientierung als die der (N-1 )-ten Kristallschicht 10 auf der (N-1)-ten Kristallschicht 10 angeordnet, auf der der Klebstoff 21 vorgesehen wurde. Dann wird der Klebstoff 21 zu einer Klebeschicht 20 ausgehärtet. Der Klebstoff 21 kann bei jedem Aufbringen einer Kristallschicht 10 oder zu einem Zeitpunkt nach dem Aufbringen der N-ten Kristallschicht 10 ausgehärtet werden. Anschließend können eines oder beide Enden des Stapels von Kristallschichten 10 abgeschnitten werden.
[Dritte Ausführungsform]
Wellenlängenkonversionsvorrichtungen gemäß einer dritten Ausführungsform, die in 19 und 20 dargestellt sind, umfassen jeweils mehrere Kristallschichten 10 mit unterschiedlichen Breiten. In jeder der Wellenlängenkonversionsvorrichtungen gemäß der dritten Ausführungsform umfassen die mehreren Kristallschichten 10 an einem Ende oder an jedem der beiden Enden jeweils den Abschnitt 12 zweiter Dicke. 19 zeigt ein Beispiel, bei dem die Breiten der mehreren Kristallschichten 10 allmählich abnehmen. In dem in 19 dargestellten Beispiel weist die Kristallschicht 10 am äußersten Ende auf der Emissionsseite die größte Breite auf, und die Breiten der Kristallschichten 10 nehmen zur Einfallsseite hin allmählich ab. Alternativ kann die Kristallschicht 10 am äußersten Ende auf der Emissionsseite die größte Breite aufweisen, und die Breiten der Kristallschichten 10 können zur Emissionsseite hin allmählich abnehmen. 20 zeigt ein Beispiel, bei dem die Breiten der mehreren Kristallschichten 10 allmählich zu- und abnehmen.
Die Wellenlängenkonversionsvorrichtungen gemäß der dritten Ausführungsform werden jeweils hergestellt, indem Klebstoff über den Abschnitt 12 zweiter Dicke jeder der Kristallschichten 10 vorgesehen wird und die Kristallschichten 10 eine über der anderen verbunden werden. In diesem Prozess wird der Klebstoff 21, der zwischen der oberen Fläche des Abschnitts 12 zweiter Dicke der unteren Kristallschicht 10 und der unteren Fläche des Abschnitts 12 zweiter Dicke der oberen Kristallschicht 10 vorgesehen ist, so gepresst, dass er sich über Seitenflächen der Kristallschichten 10 verteilt. Da außerdem ein Höhenunterschied zwischen der oberen Fläche des Abschnitts 12 zweiter Dicke und der oberen Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke besteht, wird verhindert, dass der Klebstoff in einen Raum zwischen der oberen Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der unteren Kristallschicht 10 und der unteren Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der oberen Kristallschicht 10 fließt. Daher dürfen die obere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der ersten Kristallschicht 10 und die untere Fläche des Abschnitts 11 erster Dicke der zweiten Kristallschicht 10 im Wesentlichen oder vollständig in engem Kontakt miteinander stehen. Es ist zu beachten, dass nach dem Erhalt der vorstehenden Struktur Endabschnitte der Struktur abgeschnitten werden können, so dass die mehreren Kristallschichten 10 alle die gleiche Breite aufweisen.
Wie vorstehend beschrieben weisen die Wellenlängenkonversionsvorrichtungen gemäß den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jeweils eine der folgenden Konfigurationen auf, die auf einem oder einer Kombination einiger der vorstehend beschriebenen Merkmale beruhen und entsprechende vorteilhafte Wirkungen erzeugen.
Eine Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst mehrere Kristallschichten 10, die so miteinander verbunden sind, dass ihre Kristallachsenorientierungen abwechselnd geändert sind, wobei die mehreren Kristallschichten 10 jeweils einen Abschnitt 11 erster Dicke, der eine erste Dicke aufweist, und einen Abschnitt 12 zweiter Dicke, der eine zweite Dicke aufweist, die kleiner als die erste Dicke ist, umfassen; sowie eine Klebeschicht 20, die in mindestens einem Teil eines Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte 12 zweiter Dicke der mehreren Kristallschichten 10 vorgesehen ist und mit der die mehreren Kristallschichten 10 miteinander verbunden sind.
Die Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß der vorstehenden Ausführungsform ist ohne Beaufschlagen des Kristalls mit Spannung herstellbar und daher leicht herzustellen.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung kann die Klebeschicht 20 zwischen benachbarten der Abschnitte 11 erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 fehlen.
Bei einer solchen Konfiguration können Übertragungsverluste im einfallenden Licht und in der zweiten harmonischen Welle reduziert werden.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 an jedem der zwei Enden des Abschnitts 11 erster Dicke jeweils den Abschnitt 12 zweiter Dicke umfassen.
Bei einer solchen Konfiguration kann die Kraft zur Befestigung der mehreren Kristallschichten 10 aneinander mithilfe der Klebeschichten 20 erhöht werden.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 ferner jeweils einen Abschnitt 13 dritter Dicke umfassen, der eine dritte Dicke aufweist, die kleiner als die zweite Dicke ist, und der zwischen dem Abschnitt 11 erster Dicke und Abschnitt 12 zweiter Dicke vorgesehen ist. Darüber hinaus können sich die Klebeschichten 20 jeweils weiter über mindestens einen Teil des Abschnitts dritter Dicke erstrecken. Die mehreren Kristallschichten 10 können weiterhin jeweils eine Rille aufweisen, die durch den Abschnitt 11 erster Dicke, den Abschnitt 12 zweiter Dicke und den Abschnitt 13 dritter Dicke festgelegt ist, wobei die obere Fläche des Abschnitts 13 dritter Dicke die Bodenfläche der Rille bildet.
Bei einer solchen Konfiguration kann der Höhenunterschied an dem Abschnitt 13 dritter Dicke dazu führen, dass sich der Klebstoff 21 beim Prozess der Herstellung der Wellenlängenkonversionsvorrichtung weniger wahrscheinlich über den Abschnitt 11 erster Dicke verteilt.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 jeweils eine Rille 30 aufweisen, die in dem Abschnitt 11 erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu einem Raum über dem Abschnitt 12 zweiter Dicke ist. Alternativ können die mehreren Kristallschichten 10 jeweils eine Rille 30 aufweisen, die im Abschnitt 11 erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu Räumen über den Abschnitten 12 zweiter Dicke, die an den beiden jeweiligen Enden des Abschnitts 11 erster Dicke vorgesehen sind, ist. In jedem Fall kann sich die Klebeschicht 20 weiter in mindestens einen Teil der Rille 30 erstrecken. Alternativ kann der Abschnitt 12 zweiter Dicke jeder der mehreren Kristallschichten 10 den Abschnitt 11 erster Dicke umgeben.
Bei einer solchen Konfiguration kann der Höhenunterschied an der Rille 30 oder an dem Abschnitt 12 zweiter Dicke dazu führen, dass sich der Klebstoff 21 beim Prozess der Herstellung der Wellenlängenkonversionsvorrichtung weniger wahrscheinlich über den Abschnitt 11 erster Dicke verteilt.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 unterschiedliche Breiten aufweisen. In einem solchen Fall können die Breiten der mehreren Kristallschichten 10 allmählich abnehmen oder abwechselnd zunehmen und abnehmen. Darüber hinaus kann der Abschnitt 12 zweiter Dicke an einem Endabschnitt jeder der mehreren Kristallschichten 10 positioniert werden.
Bei einer solchen Konfiguration kann bewirkt werden, dass sich der Klebstoff 21 bei dem Prozess der Herstellung der Wellenlängenkonversionsvorrichtung weniger wahrscheinlich zur Außenseite des Abschnitts 12 zweiter Dicke und über den Abschnitt 11 erster Dicke verteilt.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die Abschnitte 11 erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 in engem Kontakt miteinander stehen.
Bei einer solchen Konfiguration können Übertragungsverluste im einfallenden Licht und in der zweiten harmonischen Welle reduziert werden.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 so miteinander verbunden werden, dass ihre Kristallachsenorientierungen abwechselnd umgekehrt sind.
Bei einer solchen Konfiguration kann die zweite harmonische Welle einen zufriedenstellenden Intensitätswert aufweisen.
Bei der vorstehenden Wellenlängenkonversionsvorrichtung kann das Wellenlängenkonversion zu unterziehende einfallende Licht veranlasst werden, auf die Abschnitte erster Dicke der mehreren Kristallschichte aufzutreffen.
Bei einer solchen Konfiguration können Übertragungsverluste im einfallenden Licht und in der zweiten harmonischen Welle reduziert werden.
Wie vorstehend beschrieben beinhalten die Verfahren zum Herstellen der Wellenlängenkonversionsvorrichtungen gemäß den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jeweils eine der folgenden Konfigurationen, die auf einem oder einer Kombination einiger der vorstehend beschriebenen Merkmale beruhen und entsprechende vorteilhafte Wirkungen erzeugen.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erzeugen von mehreren Kristallschichten 10, die jeweils einen Abschnitt 11 erster Dicke und einen Abschnitt 12 zweiter Dicke, der eine Dicke aufweist, die kleiner als die erste Dicke ist, umfassen; das Vorsehen eines Klebstoffs 21 über mindestens einen Teil des Abschnitts 12 zweiter Dicke jeder der mehreren Kristallschichten 10; und das Verbinden der mehreren Kristallschichten 10 miteinander mithilfe des Klebstoffs 21, so dass deren Kristallachsenorientierung abwechselnd geändert werden.
Bei einem solchen Verfahren ist die Wellenlängenkonversionsvorrichtung herstellbar, ohne auf den Kristall eine Spannung auszuüben.
Bei dem vorstehenden Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung kann, wenn die mehreren Kristallschichten 10 miteinander verbunden werden, der Klebstoff 21, der über den mindestens einen Teil des Abschnitts 12 zweiter Dicke vorgesehen ist, daran gehindert werden, sich über den Abschnitt 11 erster Dicke zu verteilen.
Bei einem solchen Verfahren können Übertragungsverluste im einfallenden Licht und in der zweiten harmonischen Welle, die bei der so hergestellten Wellenlängenkonversionsvorrichtung auftreten können, reduziert werden.
Bei dem vorstehenden Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 an jedem der zwei Enden des Abschnitts 11 erster Dicke jeweils den Abschnitt 12 zweiter Dicke umfassen.
Bei einem solchen Verfahren kann die Kraft zur Befestigung der mehreren Kristallschichten 10 aneinander mithilfe der Klebeschicht 21 erhöht werden.
Bei dem vorstehenden Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 ferner jeweils einen Abschnitt 13 dritter Dicke umfassen, der eine dritte Dicke aufweist, die kleiner als die zweite Dicke ist, und der zwischen dem Abschnitt 11 erster Dicke und dem Abschnitt 12 zweiter Dicke vorgesehen ist. Wenn weiterhin die mehreren Kristallschichten 10 miteinander verbunden werden, kann der Klebstoff 21, der über den mindestens einen Teil des Abschnitts 12 zweiter Dicke vorgesehen ist, sich über zumindest einen Teil des Abschnitts 13 dritter Dicke verteilen. Die mehreren Kristallschichten 10 können weiterhin jeweils eine Rille aufweisen, die durch den Abschnitt 11 erster Dicke, den Abschnitt 12 zweiter Dicke und den Abschnitt 13 dritter Dicke festgelegt ist, wobei die obere Fläche des Abschnitts 13 dritter Dicke die Bodenfläche der Rille bildet.
Bei einem solchen Verfahren kann der Höhenunterschied an dem Abschnitt 13 dritter Dicke dazu führen, dass sich der Klebstoff 21 weniger wahrscheinlich über den Abschnitt 11 erster Dicke verteilt.
Bei dem vorstehenden Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 jeweils eine Rille 30 aufweisen, die in dem Abschnitt 11 erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu einem Raum über dem Abschnitt 12 zweiter Dicke ist. Alternativ können die mehreren Kristallschichten 10 jeweils eine Rille 30 aufweisen, die im Abschnitt 11 erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu Räumen über den Abschnitten 12 zweiter Dicke, die an den beiden jeweiligen Enden des Abschnitts 11 erster Dicke vorgesehen sind, ist. Wenn die mehreren Kristallschichten 10 miteinander verbunden werden, kann sich in jedem Fall der Klebstoff 21, der über den mindestens einen Teil des Abschnitts 12 zweiter Dicke vorgesehen ist, in mindestens einen Teil der Rille 30 verteilen. Alternativ kann der Abschnitt 12 zweiter Dicke jeder der mehreren Kristallschichten 10 den Abschnitt 11 erster Dicke umgeben.
Bei einem solchen Verfahren kann der Höhenunterschied an der Rille 30 oder an dem Abschnitt 12 zweiter Dicke dazu führen, dass sich der Klebstoff 21 weniger wahrscheinlich über den Abschnitt 11 erster Dicke verteilt.
Bei dem vorstehenden Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 unterschiedliche Breiten aufweisen. In einem solchen Fall können die Breiten der mehreren Kristallschichten 10 allmählich abnehmen oder abwechselnd zunehmen und abnehmen. Darüber hinaus kann der Abschnitt 12 zweiter Dicke an einem Endabschnitt jeder der mehreren Kristallschichten 10 positioniert werden.
Bei einem solchen Verfahren kann bewirkt werden, dass sich der Klebstoff 21 weniger wahrscheinlich zur Außenseite des Abschnitts 12 zweiter Dicke und über den Abschnitt 11 erster Dicke verteilt.
Bei dem vorstehenden Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die Abschnitte 11 erster Dicke der mehreren Kristallschichten 10 in engem Kontakt miteinander stehen.
Bei einem solchen Verfahren können Übertragungsverluste im einfallenden Licht und in der zweiten harmonischen Welle, die bei der so hergestellten Wellenlängenkonversionsvorrichtung auftreten können, reduziert werden.
Bei dem vorstehenden Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung können die mehreren Kristallschichten 10 so miteinander verbunden werden, dass ihre Kristallachsenorientierungen abwechselnd umgekehrt sind.
Bei einem solchen Verfahren kann die zweite harmonische Welle, die von der so hergestellten Wellenlängenkonversionsvorrichtung erzeugt wird, einen zufriedenstellenden Intensitätswert aufweisen.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind für ein müheloses Verstehen der vorliegenden Erfindung vorgesehen und dienen nicht einer Einschränkung der Auslegung der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann abgewandelt oder verbessert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, und konstruktiven Änderungen der vorstehenden Ausführungsformen seitens Fachleuten erhalten werden, sind im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten, sofern solche Ausführungsformen die Merkmale der vorliegenden Erfindung umfassen. Zum Beispiel sind die einzelnen Elemente, die in den Ausführungsformen verwendet werden, und ihre Positionen, Materialien, Bedingungen, Formen, Größen und andere Faktoren nicht auf die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen beschränkt, und es können je nach Bedarf verschiedene Änderungen daran vorgenommen werden. Darüber hinaus sind die vorstehenden Ausführungsformen natürlich nur beispielhaft, und beliebige Merkmale anderer Ausführungsformen können ausgetauscht oder kombiniert werden. Ausführungsformen, die durch solches Austauschen oder Kombinationen erhalten werden, fallen ebenfalls in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, sofern diese Ausführungsformen die Merkmale der vorliegenden Erfindung umfassen.
Bezugszeichenliste

10: Kristallschicht
11: Abschnitt erster Dicke
12: Abschnitt zweiter Dicke
13: Abschnitt dritter Dicke
20: Klebeschicht
21: Klebeschicht
30: Rille

Claims

Wellenlängenkonversionsvorrichtung, umfassend: mehrere Kristallschichten (10), die so miteinander verbunden sind, dass Kristallachsenorientierungen abwechselnd geändert sind, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils einen Abschnitt (11) erster Dicke, der eine erste Dicke aufweist, und einen Abschnitt (12) zweiter Dicke, der eine zweite Dicke aufweist, die kleiner als die erste Dicke ist, umfassen; und eine Klebeschicht (20), die in mindestens einem Teil eines Zwischenraums zwischen benachbarten der Abschnitte (12) zweiter Dicke der mehreren Kristallschichten (10) vorgesehen ist und mit der die mehreren Kristallschichten (10) miteinander verbunden sind.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Klebeschicht (20) zwischen benachbarten der Abschnitte (11) erster Dicke der mehreren Kristallschichten (10) fehlt.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Kristallschichten (10) an jedem von zwei Enden des Abschnitts (11) erster Dicke jeweils den Abschnitt (12) zweiter Dicke umfassen.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mehreren Kristallschichten (10) weiterhin jeweils einen Abschnitt (13) dritter Dicke umfassen, der eine dritte Dicke aufweist, die kleiner als die zweite Dicke ist, und der zwischen dem Abschnitt (11) erster Dicke und Abschnitt (12) zweiter Dicke vorgesehen ist.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich die Klebeschicht (20) weiterhin über mindestens einen Teil des Abschnitts (13) dritter Dicke erstreckt.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils eine Rille aufweisen, die durch den Abschnitt (11) erster Dicke, den Abschnitt (12) zweiter Dicke und den Abschnitt (13) dritter Dicke festgelegt ist, wobei eine obere Fläche des Abschnitts (13) dritter Dicke die Bodenfläche der Rille bildet.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils eine Rille aufweisen, die in dem Abschnitt (11) erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu einem Raum über dem Abschnitt (12) zweiter Dicke ist.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils eine Rille aufweisen, die in dem Abschnitt (11) erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu Räumen über den Abschnitten (12) zweiter Dicke, die an den beiden jeweiligen Enden des Abschnitts (11) erster Dicke vorgesehen sind, ist.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich die Klebeschicht (20) weiterhin in mindestens einen Teil der Rille erstreckt.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abschnitt (12) zweiter Dicke jeder der mehreren Kristallschichten (10) den Abschnitt (11) erster Dicke umgibt.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mehreren Kristallschichten (10) unterschiedliche Breiten aufweisen.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Breiten der mehreren Kristallschichten (10) allmählich abnehmen.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Breiten der mehreren Kristallschichten (10) abwechselnd zu- und abnehmen.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Abschnitt (12) zweiter Dicke an einem Endabschnitt jeder der mehreren Kristallschichten (10) positioniert ist.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Abschnitte (11) erster Dicke der mehreren Kristallschichten (10) in engem Kontakt miteinander stehen.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die mehreren Kristallschichten (10) so miteinander verbunden sind, dass die Kristallachsenorientierungen der Kristallschichten (10) abwechselnd umgekehrt sind.
Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das einfallende Licht, das Wellenlängenkonversion unterzogen werden soll, veranlasst wird, auf die Abschnitte (11) erster Dicke der mehreren Kristallschichten (10) aufzutreffen.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung, umfassend: Erzeugen von mehreren Kristallschichten (10), die jeweils einen Abschnitt (11) erster Dicke, der eine erste Dicke aufweist, und einen Abschnitt (12) zweiter Dicke, der eine zweite Dicke aufweist, die kleiner als die erste Dicke ist, umfassen; Vorsehen von Klebstoff (21) über mindestens einem Teil des Abschnitts zweiter Dicke jeder der mehreren Kristallschichten (10); und Verbinden der mehreren Kristallschichten (10) miteinander mithilfe des Klebstoffs (21), so dass Kristallachsenorientierungen der Kristallschichten (10) abwechselnd geändert sind.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei, wenn die mehreren Kristallschichten (10) miteinander verbunden werden, der Klebstoff (21), der über den mindestens einen Teil des Abschnitts (12) zweiter Dicke vorgesehen ist, daran gehindert wird, sich über den Abschnitt (11) erster Dicke zu verteilen.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die mehreren Kristallschichten (10) an jedem von zwei Enden des Abschnitts (11) erster Dicke jeweils den Abschnitt (12) zweiter Dicke umfassen.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die mehreren Kristallschichten (10) weiterhin jeweils einen Abschnitt (13) dritter Dicke umfassen, der eine dritte Dicke aufweist, die kleiner als die zweite Dicke ist, und der zwischen dem Abschnitt (11) erster Dicke und Abschnitt (12) zweiter Dicke vorgesehen ist.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 21, wobei, wenn die mehreren Kristallschichten (10) miteinander verbunden werden, sich der Klebstoff (21), der über den mindestens einen Teil des Abschnitts (12) zweiter Dicke vorgesehen ist, über mindestens einen Teil des Abschnitts (13) dritter Dicke verteilt.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils eine Rille aufweisen, die durch den Abschnitt (11) erster Dicke, den Abschnitt (12) zweiter Dicke und den Abschnitt (13) dritter Dicke festgelegt ist, wobei eine obere Fläche des Abschnitts (13) dritter Dicke eine Bodenfläche der Rille bildet.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils eine Rille aufweisen, die in dem Abschnitt (11) erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu einem Raum über dem Abschnitt (12) zweiter Dicke ist.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 20, wobei die mehreren Kristallschichten (10) jeweils eine Rille aufweisen, die in dem Abschnitt (11) erster Dicke vorgesehen ist und durchgehend zu Räumen über den Abschnitten (12) zweiter Dicke, die an den beiden jeweiligen Enden des Abschnitts (11) erster Dicke vorgesehen sind, ist.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, wobei, wenn die mehreren Kristallschichten (10) miteinander verbunden werden, sich der Klebstoff (21), der über den mindestens einen Teil des Abschnitts (12) zweiter Dicke vorgesehen ist, in mindestens einen Teil der Rille verteilt.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Abschnitt (12) zweiter Dicke jeder der mehreren Kristallschichten (10) den Abschnitt (11) erster Dicke umgibt.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die mehreren Kristallschichten (10) unterschiedliche Breiten aufweisen.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei Breiten der mehreren Kristallschichten (10) allmählich abnehmen.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei Breiten der mehreren Kristallschichten (10) abwechselnd zu- und abnehmen.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 30, wobei der Abschnitt (12) zweiter Dicke an einem Endabschnitt jeder der mehreren Kristallschichten (10) positioniert wird.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 31, wobei die Abschnitte (11) erster Dicke der mehreren Kristallschichten (10) in engem Kontakt miteinander stehen.
Verfahren zum Herstellen einer Wellenlängenkonversionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 32, wobei die mehreren Kristallschichten (10) so miteinander verbunden werden, dass die Kristallachsenorientierungen der Kristallschichten (10) abwechselnd umgekehrt sind.