JP2003270688A - Wavelength conversion element and periodical polarization inversion structure - Google Patents
Wavelength conversion element and periodical polarization inversion structureInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば疑似位相整
合方式の第二高調波発生デバイスに適した光導波路素子
の製造に利用できる、周期分極反転構造の形成に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to formation of a periodically poled structure that can be used for manufacturing an optical waveguide device suitable for a second harmonic generation device of a quasi phase matching system.
【0002】[0002]
【従来の技術】光情報処理技術全般において、高密度光
記録を実現するためには、波長400−430nm程度
の青色光を,30mW以上の出力で安定的に発振する青
色光レーザーが要望されており、開発競争が行われてい
る。青色光光源としては、赤色光を基本波として発振す
るレーザーと、QPMグレーディングが形成された第二
高調波発生素子とを組み合わせた光導波路型の波長変換
素子が期待されている。2. Description of the Related Art In general optical information processing technology, in order to realize high-density optical recording, a blue light laser capable of stably oscillating blue light having a wavelength of about 400 to 430 nm with an output of 30 mW or more is required. There is competition for development. As a blue light source, an optical waveguide type wavelength conversion element is expected, which is a combination of a laser that oscillates red light as a fundamental wave and a second harmonic generation element in which a QPM grading is formed.
【0003】波長変換素子においては、所定の周期を有
する周期分極反転構造によって、QPMグレーディング
が実現されており、周期分極反転構造の形成方法として
は、いわゆる電圧印加法が知られている。図9は、電圧
印加法によって、強誘電体単結晶の基板1内に周期分極
反転構造20を形成するプロセスを模式的に示す斜視図
である。In the wavelength conversion element, QPM grading is realized by a periodically poled structure having a predetermined period, and a so-called voltage application method is known as a method of forming the periodically poled structure. FIG. 9 is a perspective view schematically showing a process of forming the periodically poled structure 20 in the ferroelectric single crystal substrate 1 by the voltage application method.
【0004】この方法においては、強誘電体単結晶から
なるオフカット基板1を使用する。この基板を構成する
強誘電体単結晶の方向Bは、表面1Aおよび裏面1Bに
対して所定角度、例えば5°傾斜しているので、この基
板1は、オフカット基板と呼ばれている。In this method, an off-cut substrate 1 made of a ferroelectric single crystal is used. Since the direction B of the ferroelectric single crystal forming this substrate is inclined at a predetermined angle, for example, 5 ° with respect to the front surface 1A and the back surface 1B, this substrate 1 is called an offcut substrate.
【0005】基板1の表面1Aに第一の電極30および
第三の電極6を形成し、裏面1Bに第二の電極(一様電
極)5を形成する。第一の電極30は、周期的に配列さ
れた複数の細長い電極片34と、多数の電極片34を接
続する細長い給電電極32とからなる櫛型電極である。
第三の電極6は細長い対向電極片6Aからなっており、
対向電極片6Aは、電極片34の先端に対向するように
設けられている。A first electrode 30 and a third electrode 6 are formed on the front surface 1A of the substrate 1, and a second electrode (uniform electrode) 5 is formed on the back surface 1B. The first electrode 30 is a comb-shaped electrode composed of a plurality of elongated electrode pieces 34 arranged periodically and an elongated feeding electrode 32 connecting the many electrode pieces 34.
The third electrode 6 is composed of an elongated counter electrode piece 6A,
The counter electrode piece 6A is provided so as to face the tip of the electrode piece 34.
【0006】最初に基板1の全体を方向B、すなわち非
分極反転方向4Bに分極させておく。そして、例えば第
一の電極30と第三の電極6との間にV1の電圧を印加
し、第一の電極30と第二の電極5との間にV2の電圧
を印加すると、分極反転部22が各電極片34の先端か
ら方向Bと平行に徐々に進展する。分極反転部22の分
極の方向である分極反転方向4Aは、非分極反転方向4
Bとは正反対になる。なお、電極片34に対応しない位
置、すなわち隣接する分極反転部22の間には、分極反
転していない非分極反転部24が形成されている。この
ようして、分極反転部22と非分極反転部24とが交互
に配列された周期分極反転構造20が形成される。First, the entire substrate 1 is polarized in the direction B, that is, the non-polarization inversion direction 4B. Then, for example, when a voltage of V1 is applied between the first electrode 30 and the third electrode 6 and a voltage of V2 is applied between the first electrode 30 and the second electrode 5, the polarization inversion part 22 gradually progresses from the tip of each electrode piece 34 in parallel with the direction B. The polarization inversion direction 4A, which is the polarization direction of the polarization inversion part 22, is the non-polarization inversion direction 4A.
It is the opposite of B. It should be noted that a non-polarization inversion portion 24 that is not polarization-inverted is formed at a position that does not correspond to the electrode piece 34, that is, between the adjacent polarization inversion portions 22. In this way, the periodic domain-inverted structure 20 in which the domain-inverted portions 22 and the non-domain-inverted portions 24 are alternately arranged is formed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】周期分極反転構造20
の周期は、第一の電極30の電極片34により決定され
るので、分極反転の周期の分解能を向上させるために
は、電極片34の周期の分解能を向上させる必要があ
る。各電極片34はマスク(レクチル)製造装置のパタ
ーニングによって形成されるので、電極片34の周期の
分解能は、パターニングの分解能により定まる。すなわ
ち、周期分極反転構造20における分解能は、マスク製
造装置のパターニングの分解能により定まる。A periodically poled structure 20
Since the cycle of is determined by the electrode piece 34 of the first electrode 30, it is necessary to improve the cycle resolution of the electrode piece 34 in order to improve the resolution of the polarization inversion cycle. Since each electrode piece 34 is formed by the patterning of the mask (reticle) manufacturing apparatus, the resolution of the period of the electrode piece 34 is determined by the patterning resolution. That is, the resolution of the periodically poled structure 20 is determined by the patterning resolution of the mask manufacturing apparatus.
【0008】しかし、マスク製造装置のパターニングの
分解能を向上させようとすると、コストが大幅にアップ
してしまう。また、他の方法としては、ステッパ露光装
置を使用すれば、マスク製造装置を使用した場合に比べ
て分解能の高い電極片34を有する第一の電極30を製
造できるが、やはりコストが大幅にアップしてしまう。However, if an attempt is made to improve the patterning resolution of the mask manufacturing apparatus, the cost will increase significantly. As another method, if a stepper exposure apparatus is used, it is possible to manufacture the first electrode 30 having the electrode piece 34 having a higher resolution than in the case of using a mask manufacturing apparatus, but the cost is also significantly increased. Resulting in.
【0009】本発明の課題は、変換効率の低減を抑制し
つつ、低コストでより分解能の高い周期分極反転構造を
形成することである。An object of the present invention is to form a periodically poled structure having a high resolution and a low cost while suppressing a decrease in conversion efficiency.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決すべく、
本発明は、光導波路と、この光導波路内に形成されてい
る周期分極反転構造とを備えている波長変換素子であっ
て、前記周期分極反転構造は、交互に配列された分極反
転部と非分極反転部とを有し、前記分極反転部は、設計
幅の異なる第一の分極反転部と第二の分極反転部とを含
むことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned object,
The present invention is a wavelength conversion element comprising an optical waveguide and a periodically domain-inverted structure formed in the optical waveguide, wherein the periodically domain-inverted structure is composed of alternately arranged domain-inverted regions and non-polarized regions. A polarization inversion part, and the polarization inversion part includes a first polarization inversion part and a second polarization inversion part having different design widths.
【0011】また、本発明は、第一の電極を強誘電性材
料からなる基板の一表面上に配置し、前記基板上の、当
該第一の電極に対向する位置に第二の電極を配置し、前
記第一の電極と前記第二の電極との間に電圧を印加する
ことによって周期分極反転構造を形成する方法であっ
て、前記第一の電極は、設計幅の異なる一方の電極片お
よび他方の電極片を有することを特徴とする。Further, according to the present invention, the first electrode is arranged on one surface of the substrate made of a ferroelectric material, and the second electrode is arranged on the substrate at a position facing the first electrode. Then, a method of forming a periodic domain inversion structure by applying a voltage between the first electrode and the second electrode, wherein the first electrode is one electrode piece having a different design width. And having the other electrode piece.
【0012】これにより、変換効率の低減を抑制しつ
つ、低コストでより分解能の高い周期分極反転構造を形
成することができる。なお、設計幅とは、分極反転部お
よび電極片を成形するためのマスクやレチクルの幅を意
味している。マスクやレチクルの幅の精度は、露光装置
の種類によって定まる。This makes it possible to form a periodic domain-inverted structure with low cost and higher resolution, while suppressing a decrease in conversion efficiency. The design width means the width of a mask or reticle for forming the polarization inversion portion and the electrode piece. The accuracy of the width of the mask or reticle depends on the type of exposure apparatus.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本実施の
形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に
係る周期分極反転構造20を示す図である。周期分極反
転構造20は、基板1に設けられている。基板1は、強
誘電体単結晶で構成されている。基板1は、固定用基板
7上に、接合層8を介して接着されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a periodically poled structure 20 according to an embodiment of the present invention. The periodically poled structure 20 is provided on the substrate 1. The substrate 1 is composed of a ferroelectric single crystal. The substrate 1 is adhered to the fixing substrate 7 via the bonding layer 8.
【0014】基板1の一表面1Bには、平板部16、1
7とリッジ型の光導波路素子15とが形成されている。
平板部16の16Aおよび平板部17の17Aは加工面
である。光導波路素子15には、光導波路15Aが設け
られており、光導波路15Aには、分極反転部22と非
分極反転部24とが交互に配列された周期分極反転構造
20が形成されている。On one surface 1B of the substrate 1, flat plate portions 16 and 1 are provided.
7 and a ridge type optical waveguide element 15 are formed.
16A of the flat plate portion 16 and 17A of the flat plate portion 17 are processed surfaces. The optical waveguide element 15 is provided with an optical waveguide 15A, and the optical waveguide 15A is provided with a periodic domain-inverted structure 20 in which domain-inverted portions 22 and non-domain-inverted portions 24 are alternately arranged.
【0015】分極反転部22は、分極反転方向4Aに分
極しており、非分極反転部24は、非分極反転方向4B
に分極している。複数の分極反転部22および非分極反
転部24は、それぞれ互いに平行に形成されている。The polarization inversion section 22 is polarized in the polarization inversion direction 4A, and the non-polarization inversion section 24 is in the non-polarization inversion direction 4B.
Is polarized to. The plurality of polarization inversion parts 22 and the non-polarization inversion parts 24 are formed in parallel with each other.
【0016】さらに、分極反転部22は、第一の分極反
転部22Aと第二の分極反転部22Bとを有し、第一の
分極反転部22Aと第二の分極反転部22Bは交互に配
列されている。なお、第一の分極反転部22Aは、第二
の分極反転部22Bに比べて設計幅が狭い。ここで、設
計幅とは、分極反転方向4Aに垂直な方向の長さであ
る。Further, the polarization inversion section 22 has a first polarization inversion section 22A and a second polarization inversion section 22B, and the first polarization inversion section 22A and the second polarization inversion section 22B are arranged alternately. Has been done. The first domain-inverted portion 22A has a narrower design width than the second domain-inverted portion 22B. Here, the design width is a length in a direction perpendicular to the polarization inversion direction 4A.
【0017】図2は、図1に示す周期分極反転構造20
の第一の分極反転部22Aおよび第二の分極反転部22
B付近の拡大図である。図2に示すように周期分極反転
構造20は、第一の分極反転部22A、第一の非分極反
転部24A、第二の分極反転部22Bおよび第二の非分
極反転部24Bの順の組を繰り返し単位とした配列を有
している。ここで、第一の分極反転部22Aの設計幅は
A、第二の分極反転部22Bの設計幅は(A+C)、第
一の非分極反転部24Aおよび第二の非分極反転部24
Bの設計幅はともにBである。すなわち、第二の分極反
転部22Bは、第一の分極反転部22Aに比べてCだけ
設計幅が広い。FIG. 2 shows the periodically poled structure 20 shown in FIG.
First polarization inversion part 22A and second polarization inversion part 22
It is an enlarged view of the vicinity of B. As shown in FIG. 2, the periodic domain-inverted structure 20 includes a first domain-inverted part 22A, a first non-domain-inverted part 24A, a second domain-inverted part 22B, and a second non-domain-inverted part 24B in this order. It has an array of repeating units. Here, the design width of the first polarization inversion section 22A is A, the design width of the second polarization inversion section 22B is (A + C), and the first non-polarization inversion section 24A and the second non-polarization inversion section 24.
The design widths of B are both B. That is, the second domain-inverted portion 22B has a wider design width by C than the first domain-inverted portion 22A.
【0018】図2を参照して、周期分極反転構造20の
周期について説明する。周期分極反転構造20の1周期
は、分極反転部22の配列間隔によって定められる。こ
こで配列間隔とは、分極反転部22の設計幅の中心位置
から、隣接する非分極反転部24を介して次に配列され
る分極反転部22の設計幅の中心位置までの長さであ
る。The period of the periodically poled structure 20 will be described with reference to FIG. One period of the periodic domain-inverted structure 20 is determined by the arrangement interval of the domain-inverted portions 22. Here, the arrangement interval is the length from the center position of the design width of the polarization inversion portion 22 to the center position of the design width of the polarization inversion portion 22 next arranged via the adjacent non-polarization inversion portion 24. .
【0019】本実施の形態に係る周期分極反転構造20
における第一の分極反転部22Aから第二の分極反転部
22Bまでの第一の間隔28Aは、
(A/2+B+(A+C)/2)=A+B+C/2
となる。同様に、第二の分極反転部22Bから第一の分
極反転部22Aまでの第二の間隔28Bは、
((A+C)/2+B+A/2)=A+B+C/2
である。The periodically poled structure 20 according to the present embodiment.
The first interval 28A from the first polarization reversal portion 22A to the second polarization reversal portion 22B in (1) is (A / 2 + B + (A + C) / 2) = A + B + C / 2. Similarly, the second interval 28B from the second polarization inversion portion 22B to the first polarization inversion portion 22A is ((A + C) / 2 + B + A / 2) = A + B + C / 2.
【0020】このように、本実施の形態に係る周期分極
反転構造20においては、設計幅の異なる第一の分極反
転部22Aと第二の分極反転部22Bが配列されている
が、第一の分極反転部22Aと第二の分極反転部22B
の間隔は、一定(A+B+C/2)である。すなわち、
本実施の形態の周期分極反転構造20は、設計上は、周
期(A+B+C/2)を有する。As described above, in the periodic domain-inverted structure 20 according to this embodiment, the first domain-inverted portions 22A and the second domain-inverted portions 22B having different design widths are arranged. Polarization inversion part 22A and second polarization inversion part 22B
Is constant (A + B + C / 2). That is,
The periodically poled structure 20 of the present embodiment has a period (A + B + C / 2) in design.
【0021】また、周期分極反転構造20の周期は(A
+B+C/2)であるから、例えば第一の分極反転部2
2A、第二の分極反転部22B、第一の非分極反転部2
4Aおよび第二の非分極反転部24Bの分解能がいずれ
もxであって、かつCがxの奇数倍である場合に、周期
分極反転構造20の周期(A+B+C/2)の分解能は
x/2となる。このように、本実施の形態における周期
分極反転構造20は、第一の分極反転部22Aおよび第
二の分極反転部22Bの分解能よりも高い分解能の周期
を有することができる。The period of the periodically poled structure 20 is (A
+ B + C / 2), for example, the first polarization inversion unit 2
2A, the second polarization inversion part 22B, the first non-polarization inversion part 2
When the resolutions of 4A and the second non-polarization inversion part 24B are both x, and C is an odd multiple of x, the resolution of the period (A + B + C / 2) of the periodic domain inversion structure 20 is x / 2. Becomes As described above, the periodic domain-inverted structure 20 according to the present embodiment can have a period with a resolution higher than that of the first domain-inverted portion 22A and the second domain-inverted portion 22B.
【0022】例えば、A=0.3μm、B=2.5μm
およびC=0.1μmである場合、周期分極反転構造2
0の周期(A+B+C/2)は、2.85μmとなる。
このように、分解能が0.1μmの第一の分極反転部2
2Aおよび第二の分極反転部22Bを配列した周期分極
反転構造20において、分解能0.05μmの周期を形
成することができる。For example, A = 0.3 μm and B = 2.5 μm
And C = 0.1 μm, the periodically poled structure 2
The cycle of 0 (A + B + C / 2) is 2.85 μm.
In this way, the first polarization inversion unit 2 having a resolution of 0.1 μm
In the periodic domain-inverted structure 20 in which 2A and the second domain-inverted portions 22B are arranged, a period having a resolution of 0.05 μm can be formed.
【0023】以下、本実施の形態における周期分極反転
構造20の形成方法を説明する。周期分極反転構造20
は、図9において説明した電圧印加法によって強誘電体
単結晶で構成された基板1に形成される。The method of forming the periodically poled structure 20 in this embodiment will be described below. Periodically poled structure 20
Is formed on the substrate 1 made of a ferroelectric single crystal by the voltage application method described in FIG.
【0024】図3は、本実施の形態における周期分極反
転構造20の形成方法を説明するための図である。周期
分極反転構造20の形成に用いられる第一の電極30
は、設計幅の異なる一方の電極片34Aと、他方の電極
片34Bと、複数の一方の電極片34Aおよび複数の他
方の電極片34Bをそれぞれ接続する給電電極32とを
有している。一方の電極片34Aと他方の電極片34B
は、分極反転方向4Aに垂直な方向に交互に配列されて
いる。FIG. 3 is a diagram for explaining a method of forming the periodically poled structure 20 in the present embodiment. First electrode 30 used for forming the periodically poled structure 20
Has one electrode piece 34A having a different design width, the other electrode piece 34B, and the power feeding electrode 32 connecting the plurality of one electrode pieces 34A and the plurality of other electrode pieces 34B, respectively. One electrode piece 34A and the other electrode piece 34B
Are alternately arranged in a direction perpendicular to the polarization inversion direction 4A.
【0025】例えば第一の電極30と第三の電極6との
間にV1の電圧を印加し、第一の電極30と第二の電極
5との間にV2の電圧を印加すると、第一の分極反転部
22Aおよび第二の分極反転部22Bがそれぞれ一方の
電極片34Aおよび他方の電極片34Bの先端から分極
反転方向4Aに徐々に進展する。これによって、分極反
転部22と非分極反転部24とが交互に配列された周期
分極反転構造20が形成される。この周期分極反転構造
20において、さらに第一の分極反転部22Aと第二の
分極反転部22Bとが交互に配列されている。For example, when a voltage of V1 is applied between the first electrode 30 and the third electrode 6 and a voltage of V2 is applied between the first electrode 30 and the second electrode 5, The polarization inversion part 22A and the second polarization inversion part 22B gradually progress in the polarization inversion direction 4A from the tips of the one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B, respectively. Thereby, the periodic domain-inverted structure 20 in which the domain-inverted portions 22 and the non-domain-inverted portions 24 are alternately arranged is formed. In this periodic domain-inverted structure 20, first domain-inverted portions 22A and second domain-inverted portions 22B are further arranged alternately.
【0026】図4は、図3に示す第一の電極30の一方
の電極片34Aおよび他方の電極片34B付近の拡大図
である。図4に示すように、第一の電極30において
は、給電電極32には一方の電極片34Aと他方の電極
片34Bとが交互に接続されている。また、一方の電極
片34Aと他方の電極片34Bの間には、これらを離間
する第一の離間部38Aおよび第二の離間部38Bが交
互に設けられている。すなわち、第一の電極30におい
ては、一方の電極片34A、第一の離間部38A、他方
の電極片34Bおよび第二の離間部38Bの順の組を繰
り返し単位とした配列が繰り返されている。FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B of the first electrode 30 shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the first electrode 30, one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B are alternately connected to the power feeding electrode 32. Further, between the one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B, a first spacing portion 38A and a second spacing portion 38B that space them are alternately provided. That is, in the first electrode 30, an arrangement in which one electrode piece 34A, the first spacing portion 38A, the other electrode piece 34B, and the second spacing portion 38B are sequentially set as a repeating unit is repeated. .
【0027】ここで、一方の電極片34Aの設計幅は
A、他方の電極片34Bの設計幅は(A+C)、第一の
離間部38Aおよび第二の離間部38Bの設計幅はBで
ある。すなわち、他方の電極片34Bは、一方の電極片
34Aに比べてCだけ設計幅が広い。このように、設計
幅の異なる一方の電極片34Aおよび他方の電極片34
Bを有する第一の電極30を用いることによって、設計
幅の異なる第一の分極反転部22Aおよび第二の分極反
転部22Bを有する周期分極反転構造20を形成するこ
とができる。Here, the design width of the one electrode piece 34A is A, the design width of the other electrode piece 34B is (A + C), and the design widths of the first spacing portion 38A and the second spacing portion 38B are B. . That is, the other electrode piece 34B has a wider design width by C than the one electrode piece 34A. Thus, one electrode piece 34A and the other electrode piece 34 having different design widths are provided.
By using the first electrode 30 having B, the periodic domain-inverted structure 20 having the first domain-inverted part 22A and the second domain-inverted part 22B having different design widths can be formed.
【0028】第一の電極30は、マスクを用いたパター
ニングによって形成されるので、第一の電極30におけ
る一方の電極片34Aの設計幅A、第一の離間部38A
および第二の離間部38Bの設計幅Bおよび他方の電極
片34Bの設計幅(B+C)の分解能は、いずれもパタ
ーニングの分解能によって定まる。Since the first electrode 30 is formed by patterning using a mask, the design width A of the one electrode piece 34A of the first electrode 30 and the first spacing portion 38A.
The resolution of the design width B of the second spacing portion 38B and the design width (B + C) of the other electrode piece 34B are both determined by the patterning resolution.
【0029】すなわち、マスクの分解能がxであって、
かつCがxの奇数倍である場合に、第一の電極30の一
方の電極片34Aおよび他方の電極片34Bの分解能
は、x/2となる。従って、この第一の電極30を用い
ることにより、分解能がx/2の周期を有する周期分極
反転構造20が形成されると期待される。従って、例え
ばマスク製造装置におけるマスクの分解能が0.1μm
であって、一方の電極片34Aと他方の電極片34Bと
の差分Cが0.1μmの奇数倍である場合には、分解能
0.05μmの周期の周期分極反転構造20を形成する
ことができる。また例えば、マスクの分解能が0.01
μmであって、一方の電極片34Aと他方の電極片34
Bとの差分Cが0.01μmの奇数倍である場合には、
分解能0.005μmの周期の周期分極反転構造20を
形成することができる。このように、差分Cが、マスク
の分解能の奇数倍になるような一方の電極片34Aおよ
び他方の電極片34Bを有する第一の電極30を用いる
ことにより、マスクの分解能の半分の分解能の周期分極
反転構造20を形成することができる。That is, when the resolution of the mask is x,
When C is an odd multiple of x, the resolution of one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B of the first electrode 30 is x / 2. Therefore, by using the first electrode 30, it is expected that the periodic domain-inverted structure 20 having the resolution of x / 2 is formed. Therefore, for example, the resolution of the mask in the mask manufacturing apparatus is 0.1 μm.
When the difference C between the one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B is an odd multiple of 0.1 μm, the periodic domain-inverted structure 20 having a resolution of 0.05 μm can be formed. . Further, for example, the resolution of the mask is 0.01
μm, one electrode piece 34A and the other electrode piece 34A
When the difference C from B is an odd multiple of 0.01 μm,
The periodically poled structure 20 having a resolution of 0.005 μm can be formed. As described above, by using the first electrode 30 having the one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B such that the difference C is an odd multiple of the mask resolution, the cycle of half the resolution of the mask is obtained. The domain-inverted structure 20 can be formed.
【0030】図5は、図3および図4において説明した
第一の電極30と形状の異なる第一の電極40の要部拡
大図である。図5に示す第一の電極40においては、一
方の電極片44Aと他方の電極片44Bの設計幅は等し
く、一方の電極片44Aと他方の電極片44Bの間に設
けられた第一の離間部48Aと第二の離間部48Bの設
計幅が異なる。一方の電極片44Aおよび他方の電極片
44Bの設計幅はA、第一の離間部48Aの設計幅は
B、第二の離間部48Bの設計幅は、(B+C)であ
る。すなわち、第二の離間部48Bは、第一の離間部4
8Aに比べてCだけ設計幅が広い。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the first electrode 40 having a shape different from that of the first electrode 30 described in FIGS. 3 and 4. In the first electrode 40 shown in FIG. 5, the one electrode piece 44A and the other electrode piece 44B have the same design width, and the first separation provided between the one electrode piece 44A and the other electrode piece 44B. The design widths of the portion 48A and the second spacing portion 48B are different. The design width of the one electrode piece 44A and the other electrode piece 44B is A, the design width of the first spacing portion 48A is B, and the design width of the second spacing portion 48B is (B + C). That is, the second separating portion 48B is the first separating portion 4
Compared to 8A, the design width is wider by C.
【0031】また、電極片44の第一の間隔47Aは、
(A/2+B+A/2)=A+B
である。また、第二の間隔47Bは、
((A/2+(B+C)+A/2)=A+B+C
である。このように、第一の間隔47Aと第二の間隔4
7Bは異なっているが、2つの間隔の平均は、(A+B
+C/2)で、本実施の形態における第一の電極30と
等しい。従って、第一の電極40においても、第一の電
極30と同様に、マスク製造装置におけるパターニング
の分解能の半分の分解能の周期を有する周期分極反転構
造を形成することが可能である。The first spacing 47A between the electrode pieces 44 is (A / 2 + B + A / 2) = A + B. Further, the second interval 47B is ((A / 2 + (B + C) + A / 2) = A + B + C.) Thus, the first interval 47A and the second interval 4
7B is different, the average of the two intervals is (A + B
+ C / 2), which is equal to that of the first electrode 30 in the present embodiment. Therefore, also in the first electrode 40, similarly to the first electrode 30, it is possible to form a periodic domain-inverted structure having a cycle having a resolution half that of patterning in the mask manufacturing apparatus.
【0032】本実施の形態における周期分極反転構造2
0は、図5に示す第一の電極40を用いて形成された周
期分極反転構造に比べて周期の精度が高く、またdut
y比の良好なQPMグレーディングが得られ、数%の出
力高の第二高調波発生素子を形成することができる。こ
の理由は、おそらく、実際に形成される各電極片の幅
が、設計値と少しずれた値となるためと思われる。例え
ば、一方の電極片の設計幅と他方の電極片の設計幅との
差を0.1μmに設定したときに、この設計値が忠実に
電極片に転写されると、変換効率がかなり低下するはず
である。しかし、実際に形成された電極片の幅の差は、
0.1μmよりもかなり小さくなり、この結果、変換効
率の低下が抑制されるものと考えられる。Periodic polarization inversion structure 2 in the present embodiment
0 has higher period accuracy than the periodically poled structure formed by using the first electrode 40 shown in FIG.
It is possible to obtain a QPM grading with a good y ratio and form a second harmonic generating element with an output high of several%. This is probably because the width of each electrode piece actually formed is a value slightly deviated from the designed value. For example, when the difference between the design width of one electrode piece and the design width of the other electrode piece is set to 0.1 μm, if this design value is faithfully transferred to the electrode piece, the conversion efficiency is considerably reduced. Should be. However, the difference in the width of the electrode pieces actually formed is
It is considerably smaller than 0.1 μm, and as a result, it is considered that the reduction in conversion efficiency is suppressed.
【0033】第一の電極においては、一方の電極片およ
び他方の電極片がそれぞれm個およびn個配列された組
を繰り返し単位として配列されていればよい。すなわ
ち、一方の電極片がm個配列され、続いて他方の電極片
がn個配列されていればよく、m、nについては、本実
施の形態(m=1、n=1)には限定されない。なお、
この場合も、離間部の設計幅は一定である。In the first electrode, it suffices that one electrode piece and the other electrode piece are arranged as a repeating unit with a set in which m pieces and n pieces are arranged, respectively. That is, it suffices that one electrode piece is arranged in m number and then the other electrode piece is arranged in n number, and m and n are limited to the present embodiment (m = 1, n = 1). Not done. In addition,
In this case as well, the design width of the spacing portion is constant.
【0034】また、周期分極反転構造においては、第一
の分極反転部および第二の分極反転部がそれぞれm個お
よびn個配列された組を繰り返し単位として配列されて
いればよい。すなわち、第一の分極反転部がm個配列さ
れ、続いて第二の分極反転部がn個配列されていればよ
く、m、nについては、本実施の形態(m=1、n=
1)には限定されない。なお、この場合も、非分極反転
部の設計幅は一定である。Further, in the periodic domain-inverted structure, it is sufficient that the first domain-inverted portions and the second domain-inverted portions are arrayed as a repeating unit in which m and n arrays are arrayed. That is, it is sufficient that m first polarization inversion parts are arranged and then n second polarization inversion parts are arranged. For m and n, this embodiment (m = 1, n =
It is not limited to 1). Also in this case, the design width of the non-polarization inversion part is constant.
【0035】高出力を得るという点からは、mおよびn
は、それぞれ10以下であることが好ましく、m+nは
15以下であることが好ましい。From the point of obtaining high output, m and n
Is preferably 10 or less, and m + n is preferably 15 or less.
【0036】図6は、図3に示した電圧印加工程により
周期分極反転構造20が形成された状態の基板1を示
す。図6に示すように、周期分極反転構造20に沿っ
て、光導波路15Aを基板1内に形成できる。この形成
方法は特に限定されないが、チタン内拡散法、プロトン
交換法が好ましい。FIG. 6 shows the substrate 1 on which the periodically poled structure 20 is formed by the voltage application process shown in FIG. As shown in FIG. 6, the optical waveguide 15A can be formed in the substrate 1 along the periodically poled structure 20. The forming method is not particularly limited, but a titanium diffusion method and a proton exchange method are preferable.
【0037】他の方法においては、図7に示すように、
基板1の表面1Aに、固定用基板7を接合層8を介して
接合する。好ましくは、この前に基板1から第一の電極
30、第二の電極5および第三の電極6を除去してお
く。図7の段階では、基板1の表面1Aの近傍に周期分
極反転構造20が形成されている。In another method, as shown in FIG.
The fixing substrate 7 is bonded to the front surface 1A of the substrate 1 via the bonding layer 8. Preferably, before this, the first electrode 30, the second electrode 5, and the third electrode 6 are removed from the substrate 1. At the stage of FIG. 7, the periodically poled structure 20 is formed near the surface 1A of the substrate 1.
【0038】図8を参照して、次の工程を説明する。周
期分極反転構造20が形成された後、基板1の裏面1B
側を研削加工し、基板1を薄くする。この段階では、光
を厚さ方向に閉じ込め得る寸法まで基板1を薄くするこ
とは困難である。このため、図1で示したリッジ型の光
導波路15Aを残して基板1を加工し、除去する。すな
わち、図1に示す光導波路15Aの両端となる縁15B
から縁15Cまでを残して、その両端の除去部18Bお
よび除去部18Cが除去される。この段階では、除去部
18Bおよび除去部18Cが除去された後の基板1に図
1に示した非常に薄い平板部16、17が残される。こ
の加工の際に光導波路15Aの厚さを調節する。こうし
た加工は、例えばダイシング加工装置やレーザー加工装
置によって可能であるが、ダイシング加工のような機械
的加工が好ましい。The next step will be described with reference to FIG. After the periodic domain inversion structure 20 is formed, the back surface 1B of the substrate 1 is formed.
The side is ground to thin the substrate 1. At this stage, it is difficult to make the substrate 1 thin enough to confine light in the thickness direction. Therefore, the substrate 1 is processed and removed while leaving the ridge type optical waveguide 15A shown in FIG. That is, the edges 15B at both ends of the optical waveguide 15A shown in FIG.
To the edge 15C, the removed portions 18B and 18C at both ends thereof are removed. At this stage, the very thin flat plate portions 16 and 17 shown in FIG. 1 are left on the substrate 1 after the removal portions 18B and 18C are removed. During this processing, the thickness of the optical waveguide 15A is adjusted. Such processing can be performed by, for example, a dicing processing apparatus or a laser processing apparatus, but mechanical processing such as dicing processing is preferable.
【0039】上記の実施形態においては、基板1を接合
層8によって固定用基板7に対して接着している。この
場合には、接合層8の屈折率は基板1の屈折率よりも低
いことが好ましく、また接合層8は非晶質であることが
好ましい。接合層8の屈折率と基板1の屈折率との屈折
率差は、5%以上であることが好ましく、10%以上で
あることが更に好ましい。In the above embodiment, the substrate 1 is bonded to the fixing substrate 7 by the bonding layer 8. In this case, the refractive index of the bonding layer 8 is preferably lower than that of the substrate 1, and the bonding layer 8 is preferably amorphous. The difference between the refractive index of the bonding layer 8 and the refractive index of the substrate 1 is preferably 5% or more, more preferably 10% or more.
【0040】接合層8の材質は、有機樹脂やガラス(特
に好ましくは低融点ガラス)が好ましい。有機樹脂とし
ては、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン樹
脂等を例示できる。ガラスとしては、酸化珪素を主成分
とする低融点ガラスが好ましい。The material of the bonding layer 8 is preferably organic resin or glass (particularly preferably low melting glass). Examples of the organic resin include acrylic resin, epoxy resin, silicone resin and the like. As the glass, a low melting point glass containing silicon oxide as a main component is preferable.
【0041】なお、強誘電体単結晶の種類は限定されな
い。しかし、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タン
タル酸リチウム(LiTaO3)、ニオブ酸リチウム−
タンタル酸リチウム固溶体、K3Li2Nb5O15の
各単結晶が特に好ましい。The type of the ferroelectric single crystal is not limited. However, lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate-
Lithium tantalate solid solution and K 3 Li 2 Nb 5 O 15 single crystals are particularly preferable.
【0042】強誘電体単結晶中には、三次元光導波路の
耐光損傷性を更に向上させるために、マグネシウム(M
g)、亜鉛(Zn)、スカンジウム(Sc)及びインジ
ウム(In)からなる群より選ばれる1種以上の金属元
素を含有させることができ、マグネシウムが特に好まし
い。In order to further improve the optical damage resistance of the three-dimensional optical waveguide in the ferroelectric single crystal, magnesium (M
g), one or more metal elements selected from the group consisting of zinc (Zn), scandium (Sc) and indium (In) can be contained, and magnesium is particularly preferable.
【0043】分極反転特性(条件)が明確であるとの観
点からは、ニオブ酸リチウム単結晶、ニオブ酸リチウム
ータンタル酸リチウム固溶体単結晶、又はこれらにマグ
ネシウムを添加したものが特に好ましい。From the viewpoint that the polarization inversion characteristics (conditions) are clear, a lithium niobate single crystal, a lithium niobate-lithium tantalate solid solution single crystal, or a material obtained by adding magnesium to these is particularly preferable.
【0044】強誘電体単結晶中には、ドープ成分とし
て、希土類元素を含有させることができる。この希土類
元素は、レーザー発振用の添加元素として作用する。こ
の希土類元素としては、特にNd、Er、Tm、Ho、
Dy、Prが好ましい。A rare earth element can be contained as a doping component in the ferroelectric single crystal. This rare earth element acts as an additive element for laser oscillation. The rare earth elements include Nd, Er, Tm, Ho,
Dy and Pr are preferred.
【0045】周期分極反転構造20を形成するためのマ
スクパターンを形成する材質としては、レジスト、Si
O2、Ta等を例示できる。マスクパターンを形成する
方法としては、フォトリソグラフィー法を例示できる。As a material for forming the mask pattern for forming the periodically poled structure 20, resist and Si are used.
The O 2, Ta and the like. A photolithography method can be exemplified as a method for forming the mask pattern.
【0046】電圧印加法において使用する電極の材質と
しては、Al、Au、Ag、Cr、Cu、Ni、Ni-Cr、Pd、Taが好
ましい。As the material of the electrode used in the voltage application method, Al, Au, Ag, Cr, Cu, Ni, Ni-Cr, Pd and Ta are preferable.
【0047】固定用基板7の材質は特に限定されず、所
定の構造強度を有していればよい。ただし、光導波路と
熱膨張係数等の物性値が近い方が好ましく、ニオブ酸リ
チウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiT
aO3)、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶
体、K3Li2Nb5O15の各単結晶が特に好まし
い。The material of the fixing substrate 7 is not particularly limited as long as it has a predetermined structural strength. However, it is preferable that physical properties such as a thermal expansion coefficient are close to those of the optical waveguide, such as lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiT).
aO-3), lithium niobate - lithium tantalate solid solution, each single crystal of K 3 Li 2 Nb 5 O 15 particularly preferred.
【0048】本発明の素子を第二高調波発生装置として
使用した場合には、高調波の波長は330−1600n
mが好ましく、400−430nmが特に好ましい。When the element of the present invention is used as a second harmonic generator, the harmonic wavelength is 330-1600n.
m is preferred, and 400-430 nm is particularly preferred.
【0049】上記の各例においては、強誘電体単結晶基
板を、例えば5°オフカット基板としたが、このオフカ
ット角度は特に限定されない。特に好ましくは、オフカ
ット角度は1°以上であり、あるいは、20°以下であ
る。In each of the above examples, the ferroelectric single crystal substrate is, for example, a 5 ° off-cut substrate, but the off-cut angle is not particularly limited. Particularly preferably, the off-cut angle is 1 ° or more, or 20 ° or less.
【0050】また、基板1として、いわゆるXカット基
板、Yカット基板、Zカット基板を使用可能である。X
カット基板やYカット基板を使用する場合には、第二の
電極を裏面1Bに設けず、一表面1A上に設け、第一の
電極と第二の電極との間に電圧を印加することができ
る。この場合には、第三の電極はなくともよいが、浮動
電極として残しておいても良い。また、Zカット基板を
使用する場合には、第二の電極を裏面1B上に設け、第
一の電極と第二の電極との間に電圧を印加することがで
きる。この場合には、第三の電極は必ずしも必要ない
が、浮動電極として残しておいても良い。As the substrate 1, so-called X-cut substrate, Y-cut substrate and Z-cut substrate can be used. X
When a cut substrate or a Y-cut substrate is used, the second electrode may be provided on one surface 1A instead of being provided on the back surface 1B, and a voltage may be applied between the first electrode and the second electrode. it can. In this case, the third electrode may be omitted, but may be left as a floating electrode. When using a Z-cut substrate, a second electrode can be provided on the back surface 1B and a voltage can be applied between the first electrode and the second electrode. In this case, the third electrode is not always necessary, but it may be left as a floating electrode.
【0051】[0051]
【実施例】図3、図4および図6−図8を参照しつつ説
明したプロセスに従って、図1のデバイスを形成した。
具体的には、直径φ3インチ×厚さ0.5mmの、マグ
ネシウムを5%ドープしたニオブ酸リチウム単結晶から
なる基板1を準備した。基板1は5°オフカットY基板
である。この基板1に、フォトリソグラフィー法によっ
て金属タンタルからなる第一の電極30、第二の電極
5、および第三の電極6を形成した。ここで、レチクル
上においては、第一の電極30における一方の電極片3
4Aの設計幅を0.3μm、他方の電極片34Bの設計幅
を0.4μmで設計した。この結果、第一の電極30にお
ける一方の電極片34Aおよび他方の電極片34Bの現
実の幅は、それぞれ平均して0.411μmおよび0.
453μmであった。また、離間部38の現実の幅は、
平均して2.389μmであった。電極片34と第3の
電極6との間隔は300μmとした。EXAMPLES The device of FIG. 1 was formed according to the process described with reference to FIGS. 3, 4 and 6-8.
Specifically, a substrate 1 having a diameter of 3 inches and a thickness of 0.5 mm and made of 5% magnesium-doped lithium niobate single crystal was prepared. Substrate 1 is a 5 ° off-cut Y substrate. On this substrate 1, a first electrode 30, a second electrode 5, and a third electrode 6 made of metal tantalum were formed by photolithography. Here, on the reticle, one electrode piece 3 of the first electrode 30 is used.
The design width of 4A was 0.3 μm, and the design width of the other electrode piece 34B was 0.4 μm. As a result, the actual widths of the one electrode piece 34A and the other electrode piece 34B in the first electrode 30 are 0.411 μm and 0.
It was 453 μm. Further, the actual width of the separating portion 38 is
The average was 2.389 μm. The distance between the electrode piece 34 and the third electrode 6 was 300 μm.
【0052】なお、使用しているステッパ露光装置の性
能にも依存するが、設計した二つの電極片34Aおよび
34Bの幅の0.3μmおよび0.4μmという大きさ
は、使用した露光装置の分解能力以上であり、レチクル
上では電極片の幅の差が0.1μmであるのに対し、実
際に形成された電極片の差は上記に示す通り、約0.0
4μmと小さくなっている。レチクルの設計通りに電極
片の幅が形成される場合には、SHG出力の変換効率が
低下することになるが、実際形成された電極片の幅の差
が小さいので、均一に電極片と離間部の幅が構成されて
いるものと比べて、変換効率の低下を極めて小さくする
ことができた。さらに、以下に説明する電圧印加を行う
と、電極片34Aおよび34B位置で形成される分極反
転の幅の差はさらに小さくなり、変換効率の低下はほと
んどなくすことができた。但し、電極片34Aおよび3
4Bの設計幅が1μm以上となると、レチクルで設計し
た通りの幅で電極片が形成される。Although it depends on the performance of the stepper exposure apparatus used, the designed widths of the two electrode pieces 34A and 34B of 0.3 μm and 0.4 μm are different from each other when the exposure apparatus used is disassembled. The difference between the widths of the electrode pieces on the reticle is 0.1 μm, while the difference between the electrode pieces actually formed is about 0.0 μm as shown above.
It is as small as 4 μm. If the width of the electrode piece is formed according to the design of the reticle, the conversion efficiency of the SHG output will be reduced, but since the difference in the width of the actually formed electrode piece is small, it will be evenly spaced from the electrode piece. It was possible to make the reduction in conversion efficiency extremely small as compared with the case where the width of the part is configured. Further, when the voltage application described below was performed, the difference in the width of polarization inversion formed at the electrode pieces 34A and 34B was further reduced, and the reduction in conversion efficiency could be almost eliminated. However, the electrode pieces 34A and 3
When the design width of 4B is 1 μm or more, the electrode piece is formed with the width designed by the reticle.
【0053】電源から2.0kVのパルス状の電圧(パ
ルス幅20msec、25ヘルツ、パルス回数4回、印
加電流の上限値は2mA)を発生させ、周期分極反転構
造20を形成した。電圧を4回程度印加した時、各電極
片34の先端から基板1の表面から垂直下方向に深さ約
2.5μmの分極反転が周期状に形成された。A pulsed voltage of 2.0 kV (pulse width 20 msec, 25 Hz, pulse number 4 times, upper limit value of applied current: 2 mA) was generated from the power supply to form the periodically poled structure 20. When the voltage is applied about 4 times, the depth from the tip of each electrode piece 34 is lowered vertically downward from the surface of the substrate 1.
The polarization inversion of 2.5 μm was formed periodically.
【0054】次いで、基板1を基板の分極方向Bに垂直
な面で切断、研磨し、フッ酸と硝酸との混合液を用いて
断面のエッチングを行い、この後の断面の写真を撮影し
た。図1に示す分極反転パターンを有する周期分極反転
構造が形成されていた。Next, the substrate 1 was cut and polished along a plane perpendicular to the polarization direction B of the substrate, the cross section was etched using a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid, and a photograph of the cross section was taken. A periodic domain-inverted structure having the domain-inverted pattern shown in FIG. 1 was formed.
【0055】この素子を使用し、チタン−サファイアレ
ーザーを使用し、第二高調波を発生させた。位相整合波
長が850nmであり、第二高調波の波長は425nm
であった。SHG変換効率は約830%/Wであった。基
本波の入射出力が100mWのときに、30mWの第二
高調波出力が得られ、第二高調波において、光損傷等に
よる特性劣化は観測されなかった。Using this device, a titanium-sapphire laser was used to generate the second harmonic. Phase matching wavelength is 850nm, second harmonic wavelength is 425nm
Met. The SHG conversion efficiency was about 830% / W. When the incident output of the fundamental wave was 100 mW, a 30 mW second harmonic output was obtained, and no characteristic deterioration due to optical damage was observed in the second harmonic.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、変
換効率の低減を抑制しつつ、より高い分解能の周期を有
する周期分極反転構造を形成することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to form a periodic domain inversion structure having a period of higher resolution while suppressing a decrease in conversion efficiency.
【図1】本発明の一実施形態に係る周期分極反転構造2
0を示す図である。FIG. 1 is a periodically poled structure 2 according to an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows 0.
【図2】図1に示す周期分極反転構造20の第一の分極
反転部22Aおよび第二の分極反転部22B付近の拡大
図である。FIG. 2 is an enlarged view of a first domain-inverted portion 22A and a second domain-inverted portion 22B of the periodic domain-inverted structure 20 shown in FIG.
【図3】周期分極反転構造20の形成方法を説明するた
めの図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a method of forming the periodically poled structure 20.
【図4】図3に示す第一の電極30の一方の電極片34
Aおよび他方の電極片34B付近の拡大図である。4 is one electrode piece 34 of the first electrode 30 shown in FIG.
It is an enlarged view of A and the other electrode piece 34B vicinity.
【図5】第一の電極40の要部拡大図である。5 is an enlarged view of a main part of a first electrode 40. FIG.
【図6】周期分極反転構造20の形成方法において、基
板1に第二の電極5が形成された状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which the second electrode 5 is formed on the substrate 1 in the method of forming the periodically poled structure 20.
【図7】周期分極反転構造20の形成方法において、基
板1に固定用基板7が形成された状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a state in which the fixing substrate 7 is formed on the substrate 1 in the method of forming the periodically poled structure 20.
【図8】周期分極反転構造20の形成方法においては、
裏面1Bを研削加工する前の状態を示す図である。FIG. 8 shows a method of forming the periodically poled structure 20.
It is a figure which shows the state before grinding the back surface 1B.
【図9】従来例における周期分極反転構造20の形成方
法を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a method of forming a periodically poled structure 20 in a conventional example.
【符号の説明】
1 基板 1A 表面 1B 裏面
4A 分極反転方向
4B 非分極反転方向 5 第二の電極
6 第三の電極
6A 対向電極片 7 固定用基板 8
接合層 15 光導波路素子 15A 光
導波路 15B、15C 縁
16、17 平板部 16A、17A 加工面
18B、18C除去部 20 周期分極反
転構造 22 分極反転部 22A 第一
の分極反転部 22B 第二の分極反転部
24 非分極反転部 24A 第一の非分極反
転部 24B 第二の非分極反転部 28
A 第一の間隔 28B 第二の間隔 3
0 第一の電極 32 給電電極 34
電極片 34A 一方の電極片 34B
他方の電極片 37A 第一の間隔 37
B 第二の間隔 38A 第一の離間部
38B 第二の離間部
40 第一の電極 42 給電電極 44
A 一方の電極片
44B 他方の電極片 47A 第一の間隔
47B 第二の間隔 48A 第一の離間部
48B 第二の離間部[Explanation of reference numerals] 1 substrate 1A front surface 1B back surface
4A Polarization inversion direction 4B Non-polarization inversion direction 5 Second electrode
6 Third electrode 6A Counter electrode piece 7 Fixing substrate 8
Bonding layer 15 Optical waveguide element 15A Optical waveguide 15B, 15C Edge 16, 17 Flat plate portion 16A, 17A Processed surface
18B, 18C removal part 20 periodic polarization inversion structure 22 polarization inversion part 22A first polarization inversion part 22B second polarization inversion part
24 non-polarization inversion part 24A first non-polarization inversion part 24B second non-polarization inversion part 28
A first interval 28B second interval 3
0 first electrode 32 feeding electrode 34
Electrode piece 34A One electrode piece 34B
The other electrode piece 37A The first interval 37
B second spacing 38A first spacing portion
38B 2nd spacing part 40 1st electrode 42 Feed electrode 44
A One electrode piece 44B Other electrode piece 47A First interval
47B Second spacing 48A First spacing portion 48B Second spacing portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 真 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 Fターム(参考) 2K002 AB12 CA03 DA06 FA27 GA04 HA20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Makoto Iwai 2-56, Sudacho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Inside Hon insulator Co., Ltd. F-term (reference) 2K002 AB12 CA03 DA06 FA27 GA04 HA20
Claims (10)
いる周期分極反転構造とを備えている波長変換素子であ
って、 前記周期分極反転構造は、交互に配列された分極反転部
と非分極反転部とを有し、 前記分極反転部は、設計幅の異なる第一の分極反転部と
第二の分極反転部とを含むことを特徴とする、波長変換
素子。1. A wavelength conversion element comprising an optical waveguide and a periodic domain-inverted structure formed in the optical waveguide, wherein the periodic domain-inverted structure comprises alternating domain-inverted regions. A wavelength conversion element, comprising: a non-polarization inverting part, wherein the polarization inverting part includes a first polarization inverting part and a second polarization inverting part having different design widths.
の分極反転部の設計幅との差分が約0.1μmの奇数倍
であることを特徴とする、請求項1に記載の波長変換素
子。2. The difference between the design width of the first domain-inverted portion and the design width of the second domain-inverted portion is an odd multiple of about 0.1 μm. Wavelength converter.
の分極反転部の設計幅との差分が約0.01μmの奇数
倍であることを特徴とする、請求項1に記載の波長変換
素子。3. The difference between the design width of the first domain-inverted portion and the design width of the second domain-inverted portion is an odd multiple of about 0.01 μm. Wavelength converter.
形成された電極を用いて形成され、 前記第一の分極反転部の設計幅と前記第二の分極反転部
の設計幅との差分が前記マスクの精度の奇数倍であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の波長変換素子。4. The periodic domain-inverted structure is formed by using an electrode formed using a mask, and a difference between a design width of the first domain-inverted portion and a design width of the second domain-inverted portion. Is an odd multiple of the precision of the mask, The wavelength conversion element according to claim 1, wherein
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つの請求
項に記載の波長変換素子。5. The wavelength conversion element according to claim 1, wherein a design width of the non-polarization inversion portion is substantially constant.
一表面上に配置し、前記基板上の、当該第一の電極に対
向する位置に第二の電極を配置し、前記第一の電極と前
記第二の電極との間に電圧を印加することによって周期
分極反転構造を形成する方法であって、 前記第一の電極は、設計幅の異なる一方の電極片および
他方の電極片を有することを特徴とする、周期分極反転
構造の形成方法。6. A first electrode is arranged on one surface of a substrate made of a ferroelectric material, and a second electrode is arranged on the substrate at a position facing the first electrode. A method for forming a periodically poled structure by applying a voltage between one electrode and the second electrode, wherein the first electrode is one electrode piece and another electrode having different design widths. A method of forming a periodically poled structure, comprising: a piece.
極片の設計幅との差分が約0.1μmの奇数倍であるこ
とを特徴とする、請求項6に記載の方法。7. The method according to claim 6, wherein the difference between the design width of the one electrode piece and the design width of the other electrode piece is an odd multiple of about 0.1 μm.
極片の設計幅との差分が約0.01μmの奇数倍である
ことを特徴とする、請求項6に記載の方法。8. The method according to claim 6, wherein the difference between the design width of the one electrode piece and the design width of the other electrode piece is an odd multiple of about 0.01 μm.
れ、前記一方の電極片の設計幅と前記他方の電極片の設
計幅との差分が前記マスクの精度の奇数倍であることを
特徴とする、請求項6に記載の方法。9. The first electrode is formed using a mask, and the difference between the design width of the one electrode piece and the design width of the other electrode piece is an odd multiple of the accuracy of the mask. 7. The method according to claim 6, characterized by:
方の電極片と前記他方の電極片の間隔が略一定であるこ
とを特徴とする、請求項6〜9のいずれか一つの請求項
に記載の方法。10. The method according to claim 6, wherein a distance between the one electrode piece and the other electrode piece adjacent to each other in the first electrode is substantially constant. The method described.
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