JP2002174832A - 強誘電体のドメイン反転構造形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＭｇＯ−ＬＮ基板やＭｇＯ−ＬＴ基板の結晶
破壊を招くことなく、それらの基板に所定周期のドメイ
ン反転構造を深く、制御性良く形成する。 【構成】 単分極化されたＭｇＯ−ＬＮ基板１に、所定
パターンのプロトン交換部３を形成した後、このプロト
ン交換部３に高圧電源８からコロナワイヤー４を介して
電場を印加して局部的なドメイン反転部９とする際に、
ＭｇＯ−ＬＮ基板１としてＭｇＯのドープ量が３ mol％
〜９ mol％の範囲内にあるものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基本波を第２高調波等
に変換する光波長変換素子を作成するために、非線形光
学効果を有する強誘電体に所定パターンのドメイン反転
構造を形成する方法に関し、特に詳細には、強誘電体と
してＭｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ _３ あるいはＬｉ
ＴａＯ_３ の基板を用いるドメイン反転構造形成方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非線形光学効果を有する強誘電体の自発
分極（ドメイン）を周期的に反転させた領域を設けた光
波長変換素子を用いて、基本波を第２高調波に波長変換
する方法が既にＢleombergenらによって提案されている
（Ｐhys.Ｒev.,vol.127,Ｎo.６，1918（1962）参照）。
この方法においては、ドメイン反転部の周期Λを、 Λｃ＝２π／｛β（２ω）−２β（ω）｝ ……(1) ただしβ（２ω）は第２高調波の伝搬定数 β（ω）は基本波の伝搬定数 で与えられるコヒーレント長Λｃの整数倍になるように
設定することで、基本波と第２高調波との位相整合を取
ることができる。非線形光学材料のバルク結晶を用いて
波長変換する場合は、位相整合する波長が結晶固有の特
定波長に限られるが、上記の方法によれば、任意の波長
に対して(1) を満足する周期Λを選択することにより、
効率良く位相整合を取ることが可能となる。

【０００３】上述のような周期ドメイン反転構造を形成
する強誘電体として従来より、例えばアプライド・フィ
ジックス・レター（Ａpplied Ｐhysics Ｌetter ）Vo
l.59（21），18 Ｎovember 1991 pp2657 〜2659に記載
されているように、ＭｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ
_３ （ＭｇＯ−ＬＮ）が好適に用いられ得ることが分か
っている。すなわち、このＭｇＯ−ＬＮは、ＭｇＯがド
ープされていないＬｉＮｂＯ_３ （ＬＮ）と比べると光
損傷しきい値が２桁以上も高いので、このＭｇＯ−ＬＮ
に周期ドメイン反転構造を形成すれば、極めて高い波長
変換効率の下に高強度の波長変換波を発生する光波長変
換素子が得られるようになる。

【０００４】また同じように周期ドメイン反転構造を形
成するのに適した強誘電体として、ＭｇＯがドープされ
たＬｉＴａＯ_３ （ＭｇＯ−ＬＴ）も公知となってお
り、これらの強誘電体を用いて光導波路型やバルク結晶
型の光波長変換素子を作成する試みが従来より種々なさ
れている。

【０００５】上記のＭｇＯ−ＬＮやＭｇＯ−ＬＴに周期
ドメイン反転構造を形成する方法として具体的には、軟
化させたＭｇＯ−ＬＮのインゴットを引き伸ばしてファ
イバーを作成する際に、その引き伸ばされている部分に
局所的にレーザビームを照射して自発分極を反転させ
る、という方法が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述のような方
法では、基板状態のＭｇＯ−ＬＮやＭｇＯ−ＬＴに周期
ドメイン反転構造を形成することは不可能である。光導
波路型の光波長変換素子を作成する場合は、このような
強誘電体の基板に周期ドメイン反転構造を形成すること
が不可欠であり、一方バルク結晶型の光波長変換素子も
多くは強誘電体の基板から作成されるので、基板状態の
強誘電体にドメイン反転構造を形成することができない
上記の従来方法は、実用的価値がさほど高いとは言えな
い。

【０００７】強誘電体の基板に周期ドメイン反転構造を
形成する方法としては、基板表面に設けた周期電極マス
クなどを介して該基板に電場を印加する、という方法が
広く知られている。しかしこのような方法では、例えば
ＬＴ基板を用いる場合は200ｋＶ／ｃｍ程度の高い電場
を加える必要があり、そのために強誘電体の結晶破壊を
招きやすく、周期ドメイン反転構造を所定パターンに制
御性良く形成することが難しいという問題が認められて
いる。またこの方法には、ドメイン反転部を深く形成す
るのが難しい、という問題もある。

【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、ＭｇＯ−ＬＮ基板やＭｇＯ−ＬＴ基板の結晶破
壊を招くことなく、それらの基板に所定周期のドメイン
反転構造を深く、制御性良く形成することができる強誘
電体のドメイン反転構造形成方法を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による一つの強誘
電体のドメイン反転構造形成方法は、単分極化された非
線形光学効果を有する強誘電体にその外部から電場を印
加して局部的なドメイン反転部を形成する方法におい
て、前記強誘電体として、ＭｇＯのドープ量が３ mol％
〜９ mol％の範囲内にあるＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ_３ 基板
あるいはＭｇＯ−ＬｉＴａＯ_３ 基板を用い、この強誘
電体にコロナ帯電によって電場を印加することを特徴と
するものである。

【００１０】また本発明による別の強誘電体のドメイン
反転構造形成方法は、同様に単分極化された非線形光学
効果を有する強誘電体にその外部から電場を印加して局
部的なドメイン反転部を形成する方法において、前記強
誘電体として、ＭｇＯのドープ量が３ mol％〜９ mol％
の範囲内にあるＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ_３ 基板あるいはＭ
ｇＯ−ＬｉＴａＯ_３ 基板を用い、この強誘電体の表面
に設けた、相対向する電極を介して該強誘電体に電場を
印加することを特徴とするものである。

【００１１】なお、この強誘電体のドメイン反転構造形
成方法において、上記電場は好ましくは40ｋＶ／ｃｍ以
下とされる。

【００１２】

【作用および発明の効果】本発明者の研究によると、Ｍ
ｇＯ−ＬＮやＭｇＯ−ＬＴにおいてその自発分極が反転
する最小の電場（しきい値電場）は、ＭｇＯのドープ量
が増大するのに従って低下することが分かった。図９に
は、ＭｇＯ−ＬＮにその外部から電場を印加する際の、
該ＭｇＯ−ＬＮにおけるＭｇＯドープ量としきい値電場
との関係を示す。図示されているように、ＭｇＯドープ
量が５ mol％に達すると、しきい値電場はＭｇＯがドー
プされていない場合の約１／10にまで低下し、それ以上
は低下しない。

【００１３】そしてＭｇＯドープ量が３ mol％であれ
ば、しきい値電場はＭｇＯがドープされていない場合の
約１／５まで低下し、この程度以下の電場を印加する限
りＭｇＯ−ＬＮの結晶破壊が生じないことが確認され
た。そこで本発明においては、ＭｇＯドープ量の下限値
を３ mol％とするものである。一方ＭｇＯドープ量が９
mol％を超えると、ＭｇＯ−ＬＮの結晶性が急激に悪化
し、周期のアスペクト比の制御性およびドメインの深さ
が均一なドメイン反転部を形成することが不可能とな
る。そこで本発明においては、ＭｇＯドープ量の上限値
を９ mol％とするものである。

【００１４】以上、ＭｇＯ−ＬＮについて説明したが、
ＭｇＯドープ量としきい値電場との関係はＭｇＯ−ＬＴ
についても同様であり、そこで本発明においては、Ｍｇ
Ｏ−ＬＴ基板を用いる場合も、ＭｇＯのドープ量が３ m
ol％〜９ mol％の範囲内にあるものを用いる。

【００１５】また、強誘電体に電場を印加してドメイン
反転部を形成すると、電場印加により、ドメイン反転部
が電場に沿って長く成長するようになる。そこで、この
ドメイン反転部を極めて深く形成することができ、ドメ
イン反転部と基本波との重なり積分を大きく確保して、
波長変換効率を十分に高めることが可能となる。また、
このようにドメイン反転部を極めて深く形成できれば、
ドメイン反転部を強誘電体基板の一表面から他表面まで
同一断面形状で延ばすことも可能で、その周期精度を大
幅に向上させることができる。またこの方法は、電子線
ビーム照射等に比べるとプロセスが容易で、大面積の処
理を一度に行なうことができ、よって生産性にも優れた
ものとなる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。まず図１を参照して、本発明の第１実
施例について説明する。この図１中、１は非線形光学効
果を有する強誘電体であるＭｇＯ−ＬＮの基板である。
このＭｇＯ−ＬＮ基板１はＭｇＯドープ量が５ mol％の
もので、単分極化処理がなされて厚さ0.5 ｍｍに形成さ
れ、最も大きい非線形光学定数ｄ_３３が有効に利用でき
るようにｚ面で光学研磨されている。この基板１の＋ｚ
面１ａ上に金属Ｔａをスパッタして厚さ50ｎｍのＴａ薄
膜を形成した後、フォトリソグラフィーとドライエッチ
ングにより、同図（ａ）に示されるようなＴａマスク２
の周期パターンを形成する。このパターンの周期Λは、
ＭｇＯ−ＬＮの屈折率の波長分散を考慮し、基板１のｘ
方向に沿って880 ｎｍ近辺で１次の周期となるように４
μｍとした。

【００１７】次に上記基板１に対して、ピロリン酸中で
230 ℃×15分間のプロトン交換処理を行ない、同図
（ｂ）に示されるような厚み0.5 μｍの周期プロトン交
換部３を形成する。このプロトン交換後、Ｔａマスク２
はＮａＯＨとＨ_２ Ｏ_２ の混合エッチング液で除去す
る。

【００１８】さらに、後述の電場印加をする際の電位を
均一にするため、同図（ｃ）に示すように基板１の＋ｚ
面１ａに金属Ｐｔ５をＥＢ蒸着する。このようにして作
成したサンプルを室温に保ち、金属Ｐｔ５をアース７に
落とした上で、基板１の−ｚ面１ｂ側に配したコロナワ
イヤー４を用いて該サンプルにコロナ帯電により電場を
印加した。本実施例では、高圧電源８からコロナワイヤ
ー４を介して１ｋＶの電圧を５分間印加した。以上の処
理後、金属Ｐｔ５を除去し、ｙ面を切断、研磨した後、
ＨＦとＨＮＯ_３ とが１：２に混合されてなるエッチン
グ液を用いて選択エッチングを行なった。

【００１９】この基板１の断面（ｙ面）を観察したとこ
ろ、同図（ｄ）に示すようにプロトン交換部３が形成さ
れていた箇所において、Λ＝４μｍの周期で−ｚ面から
＋ｚ面まで貫通する周期ドメイン反転部９が形成されて
いるのが確認された。なおこの図１（ｄ）の矢印10は、
分極の方向を示している。

【００２０】なおこの後にチャンネル導波路を形成する
場合には、プロトン交換した領域の屈折率変化が導波路
の伝搬損失に影響するので、屈折率を均一化してこの影
響を回避するために、例えば400 ℃で４時間アニール処
理を行なう。

【００２１】上記の方法において、ＭｇＯ−ＬＮ基板１
に加わる電場は20ｋＶ／ｃｍであった。それに対して、
ＭｇＯ−ＬＮ以外の非線形光学効果を有する強誘電体と
して良く知られているＬＴの基板に電場を印加してドメ
イン反転構造を形成する場合は、 200ｋＶ／ｃｍ程度の
高い電場を印加しないとその自発分極を反転させること
ができない。本発明による上記の方法では、それよりも
１桁低い電場を印加するだけでＭｇＯ−ＬＮ基板１の自
発分極が反転しており、したがって、高電場印加による
基板１の結晶破壊を招くことなく、周期ドメイン反転部
９を制御性良く形成可能となる。

【００２２】次に本発明の第２実施例を説明する。本実
施例において強誘電体としては、第１実施例のものと同
様のＭｇＯドープ量が５ mol％のＭｇＯ−ＬＮ基板が用
いられる。まずこの基板の＋ｚ面上にフォトリソグラフ
ィーにより第１実施例と同様の周期のマスクパターンを
形成する。次に金属Ｔｉをスパッタして65ｎｍの厚さの
Ｔｉ薄膜を形成した後、リフトオフによりＴｉの周期パ
ターンを形成する。次にウエット酸素雰囲気中で1035℃
×10時間のＴｉ拡散処理を行ない、周期的なＴｉ拡散部
を形成する。

【００２３】その後、第１実施例と同様にサンプルをコ
ロナ帯電させることにより、上記のＴｉ拡散部を周期ド
メイン反転部とした。ｙ面の断面を観察したところ、こ
の場合もドメイン反転部が、基板を貫通する状態に深く
形成されていることが確認された。

【００２４】次に本発明の第３実施例を説明する。本実
施例においても強誘電体としては、第１実施例のものと
同様のＭｇＯドープ量が５ mol％のＭｇＯ−ＬＮ基板が
用いられる。まずこの基板の＋ｚ面上にＳｉＯ_２ をス
パッタして、厚さが100 ｎｍのＳｉＯ_２ 薄膜を形成す
る。その後、フォトリソグラフィーとドライエッチング
により、第１実施例と同様の周期のＳｉＯ_２ マスクパ
ターンを形成する。次に1100℃の酸素雰囲気中で熱処理
することにより、周期的なＬｉの外拡散部を形成する。

【００２５】その後第１実施例と同様にＰｔを蒸着後、
サンプルをコロナ帯電させることにより、上記のＬｉ外
拡散部を周期ドメイン反転部とした。ｙ面の断面を観察
したところ、この場合もドメイン反転部が、基板を貫通
する状態に深く形成されていることが確認された。

【００２６】次に、第１実施例で作成された１次の周期
ドメイン反転構造を有する導波路型光波長変換素子につ
いて説明する。図３にこの導波路型光波長変換素子の概
略構成を示す。なおこの図３において、図１中の要素と
同等のものには同番号を付し、それらについての重複し
た説明は省略する（以下、同様）。第１実施例の通りに
してＭｇＯ−ＬＮ基板１に周期ドメイン反転部９を形成
した後、ｘ方向に光が伝搬するようにチャンネル導波路
12を形成する。このチャンネル導波路12は、以下の通り
にして形成する。基板１の−ｚ面上に金属Ｔａをスパッ
タして厚さ50ｎｍのＴａ薄膜を形成した後、フォトリソ
グラフィーとドライエッチングにより幅４μｍのマスク
パターンを形成する。次に上記ＭｇＯ−ＬＮ基板１に対
して、ピロリン酸中で230 ℃×15分間プロトン交換処理
を行ない、ＴａマスクをＮａＯＨとＨ_２ Ｏ_２ の混合
エッチング液で除去した後、300 ℃で５分間アニール
し、チャンネル導波路12を作成する。最後に、こうして
作成したチャンネル導波路型光波長変換素子20の入力端
20ａおよび出力端20ｂをエッジ研磨する。

【００２７】以上のようにして作成した導波路型光波長
変換素子20に、基本波として波長λのレーザ光を入力端
20ａから入射させると、導波−導波モードの位相整合が
取られて、出力端20ｂから波長λ／２の第２高調波を効
率良く出射させることができる。

【００２８】一例として、基本波光源にレーザダイオー
ドを用いた場合について、図４を参照して説明する。レ
ーザダイオード13から出射した基本波としてのレーザビ
ーム14（波長＝880 ｎｍ）はコリメートレンズ15によっ
て平行光化された後、λ／２板16でチャンネル導波路12
のｚ軸方向に偏光方向を合わせ、集光レンズ17により集
光されてチャンネル導波路12の端面12ａにおいて収束す
る。それにより基本波14はチャンネル導波路12内に入射
し、そこを導波する。

【００２９】導波モードで進行する基本波14は、導波路
12中の周期ドメイン反転領域で位相整合して第２高調波
18に波長変換される。この第２高調波18もチャンネル導
波路12を導波モードで伝搬し、出力端20ｂから効率良く
出射する。出力された第２高調波18の偏光方向もｚ軸方
向であるので、ＭｇＯ−ＬＮの最も大きい非線形光学定
数ｄ_３３が利用されていることになる。ここでレーザダ
イオード13の出力が100 ｍＷ、導波路型光波長変換素子
20の基本波との相互作用長が９ｍｍのとき、第２高調波
出力は５ｍＷであった。

【００３０】次に、上記第１実施例で周期ドメイン反転
構造が形成されたＭｇＯ−ＬＮ基板１からバルク結晶型
の光波長変換素子を作成した場合について説明する。基
板１のｘ面および−ｘ面を研磨してそれぞれ光通過面40
ａ、40ｂとすることにより、図５に示すようなバルク結
晶型の光波長変換素子40が得られる。この周期ドメイン
反転構造を有するバルク結晶型光波長変換素子40を、同
図に示すレーザダイオード励起ＹＡＧレーザの共振器内
に配置した。

【００３１】このレーザダイオード励起ＹＡＧレーザ
は、波長809 ｎｍのポンピング光としてのレーザビーム
43を発するレーザダイオード44と、発散光状態のレーザ
ビーム43を収束させる集光レンズ45と、Ｎｄ（ネオジウ
ム）がドープされたレーザ媒質であって上記レーザビー
ム43の収束位置に配されたＹＡＧ結晶46と、このＹＡＧ
結晶46の前方側（図中右方）に配された共振器ミラー47
とからなる。光波長変換素子40は結晶長が１ｍｍとさ
れ、この共振器ミラー47とＹＡＧ結晶46との間に配置さ
れている。

【００３２】ＹＡＧ結晶46は波長809 ｎｍのレーザビー
ム43により励起されて、波長946 ｎｍのレーザビーム48
を発する。この固体レーザビーム48は、所定のコーティ
ングが施されたＹＡＧ結晶端面46ａと共振器ミラー47の
ミラー面47ａとの間で共振し、光波長変換素子40に入射
して波長が１／２すなわち473 ｎｍの第２高調波49に変
換される。基本波としての固体レーザビーム48と第２高
調波49は、周期ドメイン反転領域において位相整合（い
わゆる疑似位相整合）し、ほぼこの第２高調波49のみが
共振器ミラー47から出射する。

【００３３】本例においては、レーザダイオード44の出
力が200 ｍＷのとき、１ｍＷと高出力の第２高調波49が
得られた。このように極めて高い波長変換効率が得られ
たことにより、ドメイン反転部９がＭｇＯ−ＬＮ基板１
の厚さ方向全域に亘って制御性良く形成されていること
が実証された。

【００３４】次に図２を参照して本発明の第４実施例に
ついて説明する。この第４実施例の方法は、前述した第
１実施例の方法とは電場印加方法が異なるものである。
すなわちこの場合は、ＭｇＯ−ＬＮ基板１の＋ｚ面１
ａ、−ｚ面１ｂの双方に電極として金属Ｐｔ５を蒸着
し、これらの電極を介して電源11から直流電圧、あるい
はパルス電圧を印加する。

【００３５】なお上記のような電場印加方法は、第２実
施例のようにＴｉ拡散部の自発分極を反転させる方法、
あるいは第３実施例のようにＬｉ外拡散部の自発分極を
反転させる方法に対しても同様に適用可能である。

【００３６】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。図６は、本発明の第５実施例によりドメイン反転構
造を形成する様子を示している。この図６において、
４、７および８はそれぞれ、第１実施例において使用さ
れたものと同様のコロナワイヤー、アース、電源であ
り、１も第１実施例において使用されたものと同様のＭ
ｇＯドープ量が５ mol％のＭｇＯ−ＬＮ基板である。こ
のＭｇＯ−ＬＮ基板１の光学研磨された＋ｚ面１ａに
は、図６の（ａ）に示すように、所定周期Λ＝４μｍで
繰り返す周期電極60が公知のフォトリソ法によって設け
られる。

【００３７】そして、第１実施例におけるのと同様にし
てコロナ帯電によりＭｇＯ−ＬＮ基板１に電場を印加す
ると、該基板１の周期電極60に対向している部分59のみ
の分極が選択的に反転し、ドメイン反転部となる。これ
らのドメイン反転部は電場の向きに沿って成長し、最終
的には図６の（ｂ）に示すように、基板１を貫通するま
で十分深く成長する。したがって、このドメイン反転部
とその他の部分とは、基板１の深さ（厚さ）方向の長い
領域に亘って互いに明確に区別して形成されることにな
る。

【００３８】次いで基板１のｙ面を切断、研磨した後、
ＨＦ（フッ酸）とＨＮＯ_３ とが混合されてなるエッチ
ング液を用いて選択エッチングを行なった。そしてこの
基板１の断面（ｙ面）を観察したところ、周期電極60が
形成されていた箇所において、Λ＝４μｍの周期で−ｚ
面から＋ｚ面まで貫通する周期ドメイン反転部９が制御
性良く形成されているのが確認された。

【００３９】次に図７を参照して、本発明の第６実施例
について説明する。この第６実施例の方法は、上述した
第５実施例の方法とは電場印加方法が異なるものであ
る。すなわちこの場合は、ＭｇＯ−ＬＮ基板１の−ｚ面
１ｂに電極として全面的に金属Ｐｔ５を蒸着し、この電
極５および周期電極60を介して電源11から直流電圧、あ
るいはパルス電圧を印加する。

【００４０】次に、本発明の第７実施例について説明す
る。図８は、本発明の第７実施例によりドメイン反転構
造を形成する様子を示している。この第７実施例におい
ては、同図の（ａ）に示すように、ｙ面で光学研磨され
たＭｇＯ−ＬＮ基板70が用いられ、その＋ｙ面70ａ上に
は、周期的に繰り返す周期電極71ａが形成されたくし歯
状の電極71が設けられるとともに、それと若干の間隔を
置いて平板状の対向電極72が設けられる。なお本例で
は、周期電極71ａと対向電極72との間隔は100 μｍに設
定されている。

【００４１】そして電源11により上記電極71、72間に電
圧を印加すると、各周期電極71ａと対向電極72との間の
間隙が上述のように特に狭くなっているために、この間
隙に対向する基板１の部分に大きな電場が作用して、同
図の（ｂ）に示すように、その基板部分の自発分極が反
転する。以上のようにして形成されるドメイン反転部９
は、周期電極71ａの並び方向すなわちｘ軸方向に周期的
に連なり、それらによって周期ドメイン反転構造が構成
されることになる。

【００４２】以上の方法においては、電極71、72間に印
加する電圧を比較的低い500 Ｖに設定したとき、周期電
極71ａのパターンに正確に対応した周期ドメイン反転構
造を形成することができた。それに対して、ＭｇＯ−Ｌ
Ｎ基板70の代わりにＬＮ基板およびＬＴ基板を用いて同
様の方法を実施した場合は、電極71、72間に印加する電
圧を３ｋＶと高く設定しても、自発分極の反転は確認さ
れなかった。

【００４３】なお以上の各実施例においてはＭｇＯ−Ｌ
Ｎ基板が用いられているが、その代わりにＭｇＯ−ＬＴ
基板を用いてもよい。しかしＭｇＯ−ＬＮの非線形光学
定数ｄ_３３は34ｐｍ／Ｖと、ＭｇＯ−ＬＴの非線形光学
定数ｄ_３３＝18ｐｍ／Ｖに比べて十分に大きいので、よ
り高い波長変換効率を得る上ではこのＭｇＯ−ＬＮ基板
を用いるのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の方法により周期ドメイン
反転構造を形成する様子を示す概略図

【図２】本発明の第４実施例の方法により周期ドメイン
反転構造を形成する様子を示す概略図

【図３】周期ドメイン反転構造を有する導波路型光波長
変換素子の概略斜視図

【図４】図３の光波長変換素子の使用状態を示す概略側
面図

【図５】本発明によりドメイン反転構造が形成された光
波長変換素子を備えた固体レーザの側面図

【図６】本発明の第５実施例の方法により周期ドメイン
反転構造を形成する様子を示す概略図

【図７】本発明の第６実施例の方法により周期ドメイン
反転構造を形成する様子を示す概略図

【図８】本発明の第７実施例の方法により周期ドメイン
反転構造を形成する様子を示す概略図

【図９】ＭｇＯ−ＬＮの自発分極が反転するしきい値電
場と、ＭｇＯドープ量との関係を示すグラフ

【符号の説明】

１ ＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ_３ 単分極化基板（ｚ板） ２ Ｔａマスクパターン ３ プロトン交換部 ４ コロナワイヤー ５ 金属Ｐｔ電極 ７ アース ８、11 電源 ９ ドメイン反転部 12 チャンネル導波路 13、44 レーザダイオード 14 レーザビーム（基本波） 15 コリメートレンズ 16 λ／２板 17、45 集光レンズ 18、49 第２高調波 20 導波路型光波長変換素子 40 バルク結晶型光波長変換素子 43 レーザビーム（ポンピング光） 46 ＹＡＧ結晶 47 共振器ミラー 48 固体レーザビーム（基本波） 60、71ａ 周期電極 70 ＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ_３ 単分極化基板（ｙ板） 72 電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単分極化された非線形光学効果を有する
   強誘電体にその外部から電場を印加して局部的なドメイ
   ン反転部を形成する方法において、 前記強誘電体として、ＭｇＯのドープ量が３ mol％〜９
   mol％の範囲内にあるＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ_３ 基板ある
   いはＭｇＯ−ＬｉＴａＯ_３ 基板を用い、 この強誘電体にコロナ帯電によって電場を印加すること
   を特徴とする強誘電体のドメイン反転構造形成方法。
2. 【請求項２】 単分極化された非線形光学効果を有する
   強誘電体にその外部から電場を印加して局部的なドメイ
   ン反転部を形成する方法において、 前記強誘電体として、ＭｇＯのドープ量が３ mol％〜９
   mol％の範囲内にあるＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ_３ 基板ある
   いはＭｇＯ−ＬｉＴａＯ_３ 基板を用い、 この強誘電体の表面に設けた、相対向する電極を介して
   該強誘電体に電場を印加することを特徴とする強誘電体
   のドメイン反転構造形成方法。