JP2004029348A - Method for forming low resistive part on substrate for optical component, substrate for optical component and optical component - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光部品用基材への低抵抗部の形成方法、光部品用基材および光部品に関するものである。
【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、基本波として使用される赤外域レーザーと、QPMグレーディングを形成した波長変換素子とを組み合わせたSHG青色レーザが期待されている。
【0003】波長変換デバイスにおいては、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。電圧印加法においては、金属で形成された電極パターンに沿って、周期分極反転構造が形成される。
【0004】例えば特許第3005225号公報においては、単分域処理された強誘電体光学材料の一方の主面に第一の電極(櫛形電極)を配置し、他方の電極に第二の電極(一様電極)を配置し、第一の電極と第二の電極との間に電圧を印加して周期分極反転構造を形成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では、タンタル等からなる金属膜を強誘電体光学材料の表面に形成することによって電極を設ける必要がある。この電極膜は、電圧印加法によって周期分極反転構造を形成した後は不要となる。このため金属材料が無駄になる。また、周期分極反転構造を加工して例えば第二高調波発生素子を形成すると、金属膜が最終的な第二高調波発生素子中に残留し、素子の特性に悪影響を及ぼすおそれがある。更に、設計によっては、周期分極反転構造を形成した後に、電圧印加に使用した金属電極膜を除去する工程が必要であるが、この工程は煩雑であるし、金属電極膜除去後の表面には電極跡が残留する。
【0006】本発明の課題は、光部品用基材に、金属材料を直接適用する必要なしに低抵抗部を形成することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、リチウムとリチウム以外の金属元素との複合酸化物からなる光部品用基材に、複合酸化物の抵抗値よりも低い抵抗値を有する低抵抗部を形成する方法であって、光部品用基材にイオン照射することによって低抵抗部を生成させることを特徴とする。
【0008】また、本発明は、リチウムとリチウム以外の金属元素との複合酸化物からなる光部品用基材に、複合酸化物の抵抗値よりも低い抵抗値を有する低抵抗部を形成する方法であって、複合酸化物に酸素欠損を生じさせることによって低抵抗部を生成させることを特徴とする。
【0009】また、本発明は、リチウムとリチウム以外の金属元素との複合酸化物からなる光部品用基材であって、光部品用基材にイオン照射することによって生成した、複合酸化物の抵抗値よりも低い抵抗値を有する低抵抗部を備えていることを特徴とする。
【0010】また、本発明は、リチウムとリチウム以外の金属元素との複合酸化物からなる光部品用基材であって、複合酸化物に酸素欠損を生じさせることによって生成した、複合酸化物の抵抗値よりも低い抵抗値を有する低抵抗部を備えていることを特徴とする。
【0011】また、本発明は、前記光部品用基材を備えていることを特徴とする、光部品に係るものである。
【0012】本発明者は、リチウムとリチウム以外の金属元素との複合酸化物からなる光部品用基材に、イオン照射することによって低抵抗部を生成させることに成功した。この低抵抗部は、光部品用基材に対して金属材料を直接適用する必要なしに形成可能である。そして、この低抵抗部は、例えば20kΩ/□程度の通常の光部品基材に比べ4桁以上も低いシート抵抗値を有しており、従って電極等の導電性機能部分として十分に有効に機能することを見いだし、本発明に到達した。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
例えば図1(a)に示すように、平板状の光部品用基材1の主面1aにマスク2を形成する。本例ではマスク2にストライプ状の開口3が形成されている。この状態で基材1の主面1aに向かって矢印Aのようにイオンを照射する。すると、図1(b)に示すように、マスク2の開口3内に所定パターンの低抵抗部4が形成される。次いで図1(c)に示すようにマスク2を除去する。これによって、低抵抗部4が形成された光部品用基材1が得られる。
【0014】本発明において、光部品用基材とは、光部品に使用可能な基材を意味しており、その形態は問わない。光部品は特に限定されず、光導波路を有する各種デバイス、例えば光変調器、光スイッチング素子、波長変換素子、高調波発生素子であってよい。
【0015】リチウムとリチウム以外の金属元素との複合酸化物において、リチウム以外の金属元素は特に限定されない。しかし、リチウム以外の金属元素が、ニオブ、タンタルおよびカリウムからなる群より選ばれた一種以上の金属元素を含むことが好ましい。こうした酸化物単結晶としては、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体、ニオブ酸カリウムリチウム、タンタル酸カリウムリチウム、ニオブ酸カリウムリチウム−タンタル酸カリウムリチウム固溶体が挙げられる。こうした各材質中には、リチウム、カリウム、ニオブ、タンタル以外の金属元素も、酸化物単結晶の結晶構造を破壊しない限りにおいてドープされていてよい。
【0016】例えば、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(Mg)、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。
【0017】複合酸化物単結晶中には、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。
【0018】この複合酸化物単結晶に対してイオンを照射することによって、複合酸化物の表面領域に低抵抗部を生成できる。複合酸化物へとイオンを照射すると、複合酸化物の結晶格子を構成する酸素原子が一部欠損する酸素欠損組成が生ずる。酸素欠損組成においては、周囲の酸素が欠損していない組成の複合酸化物に比べてシート抵抗値が低下する。
【0019】ここで、イオン照射の好適条件は以下のとおりである。
照射するイオンの種類 アルゴン
イオンの照射エネルギー 100〜1000ワット
照射方式 プラズマエッチング
【0020】また、複合酸化物を窒素雰囲気下において加熱することによって、複合酸化物の表面領域に酸素欠損組成を有する低抵抗部を形成することができる。この際の加熱温度は、複合酸化物の種類によって異なるが、一般的には400〜600℃が好ましい。また加熱時間は12〜24時間が好ましい。
【0021】低抵抗部のシート抵抗は、酸素欠損処理前の複合酸化物のシート抵抗に比べて低い。好ましくは、低抵抗部のシート抵抗は1000kΩ/□以下であり、更に好ましくは100kΩ/□以下である。また、比率(低抵抗部のシート抵抗/酸素欠損処理前の複合酸化物のシート抵抗)は、1/1000以下であることが好ましく、1/10000以下であることが更に好ましい。
【0022】前記複合酸化物の酸素欠損組成とは、例えば以下のものである。
LiNbO3−x (0<x≦0.5)
LiTaO3−x (0<x≦0.5)
【0023】好適な実施形態においては、低抵抗部が電極である。この電極は、光に対して変調信号を印加するための電極であってもよく、この場合には電極は光変調素子に残留する。
【0024】好適な実施形態においては、前記電極が、光部品用基材に周期分極反転構造を電圧印加法によって形成するための電極である。この場合には、周期分極反転構造を形成した後に、電極を除去する工程が不要である。また、本発明者の試験結果によれば、タンタル膜からなる電極を使用した場合と同等の形態を有する周期分極反転構造が形成可能であった。以下、主としてこの実施形態について述べる。
【0025】図2は、波長変換デバイス製造工程の一例を説明するための図である。波長変換デバイス製造工程においては、まず、電圧印加法により平板状の光部品用基材1に周期分極反転構造を形成する。本例では、基材1としてMgOドープニオブ酸リチウムのオフカット基板を使用する。複合酸化物単結晶の分極方向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、この基材1は、オフカット基板と呼ばれている。
【0026】基材1の表面1aに櫛形電極9および対向電極5を形成し、裏面1bに一様電極4Aを形成する。櫛形電極9は、周期的に配列された複数の細長い電極片9cと、多数の電極片9cを接続する細長い給電電極9aとからなる。対向電極5は、電極片9cの先端9bに対向するように設けられている。
【0027】本例においては、図2および図3(a)に示すように、櫛形電極9および対向電極5は金属膜からなる。一方、一様電極4Aは、本発明に従い、基材1の裏面1bにおいて酸素欠損構造を有する部分を生成させることによって得られる。本例では、一様電極4Aは裏面1bの略全面にわたって設けられている。従って、裏面1b上にイオンを照射する際に、裏面1bにマスクを形成する必要はない。
【0028】最初に基板1の全体を方向B、すなわち非分極反転方向Dに向かって分極させておく。そして、例えば櫛型電極9と対向電極5との間にV1の電圧を印加し、櫛型電極9と一様電極4Aとの間にV2の電圧を印加すると、分極反転部6が、各電極片9cの先端9bから、方向Bと平行に徐々に進展する。分極反転部6の分極の方向である分極反転方向Cは、非分極反転方向Dとは正反対になる。電極片9cに対応しない位置、すなわち隣接する分極反転部6の間には非分極反転部7が形成される。このようして、分極反転部6と非分極反転部7とが交互に配列された周期分極反転構造13が形成される。
【0029】また、図3(b)に示すように、基材1の表面1a側の表面領域に、本発明に従った低抵抗部4Bを形成できる。低抵抗部4Bは、全体として櫛形電極9を構成するようにパターニングする必要がある。この場合には、裏面1b上に、金属膜からなる一様電極26を形成できる。そして、櫛形電極4Bと一様電極26との間に電圧を印加して周期分極反転構造を形成する。本例においては、周期分極反転構造を形成した後、金属膜からなる櫛形電極9を除去する工程が不要になる。
【0030】以下、図4および図5を参照しつつ、周期分極反転構造13が形成された後の、波長変換デバイス製造工程について説明する。
【0031】図4は、波長変換デバイス製造工程において、基材1に固定用基板16が接合された状態を示す。基材1の表面1aに、固定用基板16を接合層15を介して接合する。図4では、図2とは異なり、表面1aが下側を向いている。14は、形成すべき三次元光導波路の平面的パターンを示す。固定用基板への接合後に基材1を裏面1b側から加工し、薄くする。しかし、この段階では、光を厚さ方向に閉じ込め得る寸法まで基材1を薄くすることは困難である。このため、光導波路パターン14の縁14bから縁14cまでを残して、その両端の除去部25Aおよび25Bを一部または全部除去する。
【0032】この加工の際に光導波路14a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。
【0033】図5は、リッジ型の光導波路20が形成された波長変換デバイス17を示す図である。基材1から除去部25A、25Bが除去された結果、三次元光導波路20が形成されている。本例では、光導波路20の両側には、それぞれ、相対的に薄い平板部22が残留している。
【0034】むろん、基材1の表面1a側から加工を行い、光導波路を形成することもできる。また、光導波路は、プロトン交換光導波路のようなイオン交換法によって形成された光導波路であってよい。また、チタン拡散光導波路のような、内拡散法によって形成された光導波路であってよい。
【0035】上記の実施形態においては、基材1を接合層15によって固定用基板16に対して接着している。この場合には、接合層15の屈折率は基材1の屈折率よりも低いことが好ましく、また接合層15は非晶質であることが好ましい。接合層15の屈折率と基材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。
【0036】接合層15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。
【0037】低抵抗部や周期分極反転構造13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、SiO2、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。
【0038】固定用基板16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、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体、ニオブ酸カリウムリチウム、タンタル酸カリウムリチウム、ニオブ酸カリウムリチウム−タンタル酸カリウムリチウム固溶体の各単結晶が特に好ましい。
【0039】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330−1600nmが好ましく、400−430nmが特に好ましい。
【0040】上記の各例においては、基材1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。
【0041】また、基材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、電極4A、26を裏面1bに設けず、表面1a上に設け、櫛形電極9、4Bと電極4A、26との間に電圧を印加することができる。この場合には、対向電極5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、一様電極4A、26を裏面1b上に設け、櫛形電極9、4Bと一様電極4A、26との間に電圧を印加することができる。この場合には、対向電極5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。
【0042】
【実施例】以下、具体的な実験結果について述べる。
図1、図2および図3(a)を参照しつつ説明した方法に従い、周期分極反転構造を形成した。具体的には、直径φ3インチ×厚さ1.0mm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材1を準備した。この基材1を真空チャンバ内に設置し、アルゴンガスをチャンバに流量50sccmで導入し、高周波プラズマを発生させた。この際、基材にバイアス電圧50Wを印加することによって、アルゴンイオンを基材1の裏面1b側に照射した。この処理を10分間行うことによって、基材の裏面に低抵抗部4Aを形成した。
【0043】なお、マグネシウムを5%ドープしたニオブ酸リチウム単結晶のシート抵抗は数百MΩ/□以上であり、低抵抗部4Aのシート抵抗は20kΩ/□であった。なお、タンタルのシート抵抗は20Ω/□である。
【0044】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櫛形電極9、対向電極5を形成した。電極片9cのピッチは、波長400nm近辺のSHG光を得るために、3μmとした。電源から4.0kVのパルス状の電圧(パルス幅20msec、25ヘルツ、パルス回数6回、印加電流の上限値は2mA)を発生させ、周期分極反転構造13を形成した。
【0045】この結果、一様電極4Aをタンタル膜によって形成した場合と同等の輪郭を有する周期分極反転構造が得られた。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光部品用基材に、金属材料を直接適用する必要なしに低抵抗部を形成することができる。さらに、こうして得られた低抵抗部に対して電圧を印加することによって、周期状分極反転構造を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、マスク2の形成された光部品用基材1に対してイオンを照射している状態を示し、(b)は、低抵抗部4が形成された基材1を示し、(c)は,マスク2を除去した後の基材1を示す。
【図2】電圧印加法による周期分極反転構造の形成プロセスを説明するための、光部品用基材1の斜視図である。
【図3】(a)、(b)は、それぞれ、基材1、櫛形電極9、4Bおよび一様電極4A、26の形態を例示する断面図である。
【図4】周期分極反転構造が形成された後の基材1と、基材1に接合された固定用基板16とを示す斜視図である。
【図5】リッジ型の三次元光導波路20が形成された光導波路素子17を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 光部品用基材 1a 光部品用基材1の表面 1b 光部品用基材1の裏面 2 マスク 3 マスク2の開口 4 低抵抗部 4A 一様電極として機能する低抵抗部 4B 櫛形電極として機能する低抵抗部 5 対向電極 6 分極反転部 7 非分極反転部 9 櫛形電極 13 周期分極反転構造 14 三次元光導波路の設計パターン 15 接合層 16 固定用基板 17 光導波路素子 20 三次元光導波路 A イオン照射[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a low resistance portion on a substrate for optical components, a substrate for optical components, and an optical component.
[0002]
2. Description of the Related Art In general optical information processing technology, in order to realize high-density optical recording, a blue light laser that oscillates blue light having a wavelength of about 400 to 430 nm stably at an output of 30 mW or more has been demanded. And there is a development competition. As a blue light source, an SHG blue laser combining an infrared laser used as a fundamental wave and a wavelength conversion element formed with QPM grading is expected.
[0003] In a wavelength conversion device, 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. In the voltage application method, a periodically poled structure is formed along an electrode pattern formed of metal.
[0004] For example, in Japanese Patent No. 3005225, a first electrode (comb-shaped electrode) is arranged on one main surface of a ferroelectric optical material subjected to single domain processing, and a second electrode (comb-shaped electrode) is arranged on the other electrode. A uniform electrode) is arranged, and a voltage is applied between the first electrode and the second electrode to form a periodically poled structure.
[0005]
However, in this method, it is necessary to provide an electrode by forming a metal film made of tantalum or the like on the surface of the ferroelectric optical material. This electrode film becomes unnecessary after forming the periodically poled structure by the voltage application method. For this reason, the metal material is wasted. Further, if the periodic polarization inversion structure is processed to form, for example, a second harmonic generation element, the metal film may remain in the final second harmonic generation element, which may adversely affect the characteristics of the element. Further, depending on the design, a step of removing the metal electrode film used for applying the voltage after forming the periodically poled structure is necessary, but this step is complicated, and the surface after the removal of the metal electrode film has Electrode traces remain.
An object of the present invention is to form a low-resistance portion on an optical component substrate without directly applying a metal material.
[0007]
According to the present invention, there is provided an optical component base comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium. Wherein the low-resistance portion is generated by irradiating the optical component base material with ions.
Further, the present invention provides a method for forming a low-resistance portion having a lower resistance value than the resistance value of a composite oxide on a substrate for an optical component comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium. Wherein a low-resistance portion is generated by causing oxygen deficiency in the composite oxide.
The present invention also relates to a base material for an optical component comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium, wherein the base material is formed by irradiating ions to the base material for an optical component. It is characterized by including a low resistance portion having a resistance value lower than the resistance value.
[0010] The present invention also relates to a base material for an optical component comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium, wherein the composite oxide is formed by causing oxygen deficiency in the composite oxide. It is characterized by including a low resistance portion having a resistance value lower than the resistance value.
[0011] The present invention also relates to an optical component, comprising the optical component base material.
The present inventor has succeeded in generating a low-resistance portion by irradiating ions to a base for an optical component comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium. This low-resistance portion can be formed without the need to directly apply a metal material to the optical component base material. The low-resistance portion has a sheet resistance value that is at least four orders of magnitude lower than that of a normal optical component base material of, for example, about 20 kΩ / □, and thus functions sufficiently effectively as a conductive functional portion such as an electrode. And arrived at the present invention.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.
For example, as shown in FIG. 1A, a mask 2 is formed on a
In the present invention, the substrate for an optical component means a substrate that can be used for an optical component, and its form is not limited. The optical component is not particularly limited, and may be various devices having an optical waveguide, for example, an optical modulator, an optical switching element, a wavelength conversion element, and a harmonic generation element.
In the composite oxide of lithium and a metal element other than lithium, the metal element other than lithium is not particularly limited. However, it is preferable that the metal element other than lithium contains one or more metal elements selected from the group consisting of niobium, tantalum and potassium. Examples of such oxide single crystals include lithium niobate, lithium tantalate, lithium niobate-lithium tantalate solid solution, potassium lithium niobate, potassium lithium tantalate, and potassium lithium niobate-potassium lithium tantalate solid solution. In each of these materials, metal elements other than lithium, potassium, niobium, and tantalum may be doped as long as the crystal structure of the oxide single crystal is not destroyed.
For example, in order to further improve the light damage resistance of the three-dimensional optical waveguide, at least one metal selected from the group consisting of magnesium (Mg), zinc (Zn), scandium (Sc) and indium (In). Elements can be included, with magnesium being particularly preferred.
The composite oxide single crystal may contain a rare earth element as a doping component. This rare earth element acts as an additional element for laser oscillation. As the rare earth element, Nd, Er, Tm, Ho, Dy, and Pr are particularly preferable.
By irradiating the composite oxide single crystal with ions, a low-resistance portion can be generated in the surface region of the composite oxide. When the composite oxide is irradiated with ions, an oxygen vacancy composition in which oxygen atoms constituting the crystal lattice of the composite oxide are partially missing occurs. In the oxygen deficiency composition, the sheet resistance value is lower than that of a composite oxide having a composition in which the surrounding oxygen is not deficient.
Here, preferable conditions for ion irradiation are as follows.
Kind of ion to be irradiated Argon ion irradiation energy 100 to 1000 Watt irradiation method Plasma etching Also, by heating the composite oxide in a nitrogen atmosphere, a low resistance having an oxygen deficiency composition in the surface region of the composite oxide is obtained. A part can be formed. The heating temperature at this time varies depending on the type of the composite oxide, but is generally preferably 400 to 600 ° C. The heating time is preferably 12 to 24 hours.
The sheet resistance of the low resistance portion is lower than the sheet resistance of the composite oxide before the oxygen deficiency treatment. Preferably, the sheet resistance of the low resistance portion is 1000 kΩ / □ or less, and more preferably 100 kΩ / □ or less. Further, the ratio (the sheet resistance of the low-resistance portion / the sheet resistance of the composite oxide before the oxygen deficiency treatment) is preferably 1/1000 or less, more preferably 1/10000 or less.
The oxygen deficiency composition of the composite oxide is, for example, as follows.
LiNbO3-x (0 <x ≦ 0.5)
LiTaO3-x (0 <x ≦ 0.5)
In a preferred embodiment, the low resistance part is an electrode. This electrode may be an electrode for applying a modulation signal to light, in which case the electrode remains on the light modulation element.
In a preferred embodiment, the electrode is an electrode for forming a periodically poled structure on an optical component substrate by a voltage application method. In this case, a step of removing the electrode after forming the periodically poled structure is not required. Further, according to the test results of the present inventor, it was possible to form a periodically poled structure having the same form as the case where an electrode made of a tantalum film was used. Hereinafter, this embodiment will be mainly described.
FIG. 2 is a view for explaining an example of a wavelength conversion device manufacturing process. In the wavelength conversion device manufacturing process, first, a periodically poled structure is formed on the flat optical component substrate 1 by a voltage application method. In this example, an MgO-doped lithium niobate off-cut substrate is used as the substrate 1. Since the polarization direction B of the composite oxide single crystal is inclined at a predetermined angle, for example, 5 ° with respect to the
A comb-shaped
In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3A, the comb-shaped
First, the entire substrate 1 is polarized in the direction B, that is, in the non-polarization inversion direction D. Then, for example, when a voltage V1 is applied between the comb-shaped
Further, as shown in FIG. 3B, a low resistance portion 4B according to the present invention can be formed in the surface region on the
Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5, a description will be given of a wavelength conversion device manufacturing process after the periodic
FIG. 4 shows a state where the fixing
At the time of this processing, the thickness of the
FIG. 5 is a view showing the wavelength conversion device 17 in which the ridge type
Of course, the optical waveguide can be formed by processing from the
In the above embodiment, the base material 1 is bonded to the fixing
The material of the
As a material for forming a mask pattern for forming the low resistance portion and the periodically poled
The material of the fixing
When the device of the present invention is used as a second harmonic generator, the wavelength of the harmonic is preferably from 330 to 1600 nm, particularly preferably from 400 to 430 nm.
In each of the above examples, the substrate 1 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.
As the substrate 1, a so-called X-cut substrate, Y-cut substrate or Z-cut substrate can be used. When using an X-cut substrate or a Y-cut substrate, the
[0042]
EXAMPLES Specific experimental results will be described below.
According to the method described with reference to FIGS. 1, 2 and 3A, a periodically poled structure was formed. Specifically, a base material 1 having a diameter of 3 inches and a thickness of 1.0 mm and made of lithium niobate single crystal doped with 5% of magnesium was prepared. The substrate 1 was placed in a vacuum chamber, and argon gas was introduced into the chamber at a flow rate of 50 sccm to generate high-frequency plasma. At this time, by applying a bias voltage of 50 W to the substrate, argon ions were irradiated to the
The sheet resistance of the lithium niobate single crystal doped with 5% of magnesium was several hundred MΩ / □ or more, and the sheet resistance of the
A
As a result, a periodically poled structure having the same contour as the case where the
[0046]
As described above, according to the present invention, a low-resistance portion can be formed on an optical component substrate without the need to directly apply a metal material. Further, by applying a voltage to the low resistance portion thus obtained, it is possible to form a periodically poled structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A shows a state in which ions are applied to an optical component substrate 1 on which a mask 2 is formed, and FIG. 1B shows a substrate 1 on which a low resistance portion 4 is formed. (C) shows the substrate 1 after the mask 2 is removed.
FIG. 2 is a perspective view of an optical component substrate 1 for explaining a process of forming a periodically poled structure by a voltage application method.
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating examples of a substrate 1,
FIG. 4 is a perspective view showing the base member 1 after a periodically poled structure is formed, and a fixing
FIG. 5 is a perspective view showing an optical waveguide element 17 on which a ridge type three-dimensional
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate for
Claims (11)
前記光部品用基材にイオン照射することによって前記低抵抗部を生成させることを特徴とする、光部品用基材への低抵抗部の形成方法。A method for forming a low-resistance portion having a lower resistance value than the resistance value of the composite oxide on a base for an optical component comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium,
A method for forming a low-resistance portion on an optical component substrate, wherein the low-resistance portion is generated by irradiating the optical component substrate with ions.
前記複合酸化物に酸素欠損を生じさせることによって前記低抵抗部を生成させることを特徴とする、光部品用基材への低抵抗部の形成方法。A method for forming a low-resistance portion having a lower resistance value than the resistance value of the composite oxide on a base for an optical component comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium,
A method of forming a low-resistance portion on an optical component substrate, wherein the low-resistance portion is generated by causing oxygen deficiency in the composite oxide.
前記光部品用基材にイオン照射することによって生成した、前記複合酸化物の抵抗値よりも低い抵抗値を有する低抵抗部を備えていることを特徴とする、光部品用基材。An optical component substrate comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium,
An optical component base, comprising: a low resistance portion having a lower resistance than the composite oxide and generated by irradiating the optical component base with ions.
前記複合酸化物に酸素欠損を生じさせることによって生成した、前記複合酸化物の抵抗値よりも低い抵抗値を有する低抵抗部を備えていることを特徴とする、光部品用基材。An optical component substrate comprising a composite oxide of lithium and a metal element other than lithium,
An optical component substrate, comprising: a low resistance portion having a lower resistance value than a resistance value of the composite oxide, which is generated by causing oxygen deficiency in the composite oxide.
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