JP2006243390A - 電磁波発生素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 高出力のまま波長可変範囲を拡大可能にした０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生する素子を提供する。
【解決手段】 ０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生する素子として、化合物半導体を用いた差周波発生型の波長変換素子を用いる。波長変換素子において、フォノン−ポラリトン分散効果が有効に利用できるように、入力ポンプ光の周波数を設定することで、高出力のまま波長可変範囲を広くできる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、電磁波発生素子に関し、特に非侵襲医療診断、非破壊検査、または化学物質の分光計測等に不可欠な０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を高効率で広い波長範囲に亘り、発生させることができる電磁波発生素子に関する。

近年、光通信波長帯の電磁波（光）やミリ波、サブミリ波帯の電磁波（電波）の研究が順調に進展し、通信基幹線および移動帯通信網の信号伝搬の超高速化、大容量化に成功してきた。しかし、光と電波の中間領域で、特に０．１〜１０ＴＨｚの電磁波発生の研究開発は発展途上にあり、今日様々な研究が行われている。また、その帯域の電磁波の応用分野の探索も大変盛んである。周波数が１０倍程大きい光（〜１００ＴＨｚ）は、中赤外光としてよく知られており、容易に入手できる誘電体材料（または半導体非線形光学材料）と通信用半導体光源を組み合わせ、高効率な差周波光発生ができるようになってきている。また、その差周波光を用いてスペクトル分析を行うことにより、大気ガスの種別同定やガス中の水分量測定などの興味深い応用へと進みつつある。一方、周波数０．１〜１０ＴＨｚの電磁波は、波長が中赤外光よりも長いため、物質透過性が高く、また、波長分解能が電波よりも高いので、被爆、損傷を与えない非侵襲医療診断や非破壊検査などへの応用が大きく期待されている。また、多くの毒物、爆薬の構成分子は、０．１〜１０ＴＨｚ帯に特徴的な振動スペクトルを持つため、スペクトル分析により危険物を検知することなどに大いに役立つと考えられる。このように０．１〜１０ＴＨｚ帯の電磁波は、非侵襲検査や危険物検知などの分野で極めて重要と考えられる。

０．１〜１０ＴＨｚの周波数帯の電磁波の発生法としては既に幾つか提案があるが、特に、図１１に示すように、非線形光学材料である半導体のウェハー複数枚を、周期的に結晶方位が反転させつつ半導体直接接合技術で接合した構造９を用いて、周期性がある方向に波長の異なる２光波を入射させて、擬似位相整合法と差周波発生法により目的の電磁波を生成させる方法は、出力効率の点で他の方法よりも圧倒的に優れており、有望視されている。図１１の構造を用いた差周波光の高効率化は、既に中赤外領域において実現されている（非特許文献１）が、これを周波数帯０．１〜１０ＴＨｚで実現する技術は、産業応用の観点から極めて重要と考えられる。

上記の差周波発生法とは、入射光の電界Εに対して、電気分極率ΡがΡ＝ε_０（χ^（1）Ε＋χ^（2）Ε^２＋χ^（3）Ε^３＋…）のように応答する非線形光学材料のうち（ε_０：真空中の誘電率）、２次応答χ^（2）が大きいものを用いて周波数ω_３、ω_２の光を入射させ、周波数ω_１＝ω_３−ω_２を持つ変換光を発生する方法である（図１１参照）。しかし、よく知られているような物質の屈折率ｎは一般に周波数依存性を持っている（これを材料分散という）。そのため、波数ｋはｋ＝ｎ（ω）ω／ｃ（ｃ：光速度）となり、差周波光の位相不整合量Δｋ＝ｋ（ω_３）−ｋ（ω_２）−ｋ（ω_１）は、真空中以外では０とならない。Δｋ≠０の場合、差周波光の強度がsin^２（ＬΔｋ／２）／（ＬΔｋ／２）^２で低下することが大きな問題である。ここにＬは物質の長さである。この問題を解決するために図１１のような分極率χ^（2）が周期的に反転した構造（周期方位反転構造という）９を作製することによりΔｋに結晶運動量を付与できるので、Δｋ＝０を実現することができる。この構造９は実験でもその効果が実証されている。この方法は擬似位相整合法として知られている。この方法により高効率な差周波光の発生が実現できる。

D.Zheng,A.Gordon,Y.S.Wu, R.S.Feigelson, M.M.Fejer, R.L.Byer, K,L.Vodopyanov,"16-μｍ infrared generation by difference-frequency mixing in diffusion-bonded-stacked GaAs", Optics Letters, Vol.23,Issue 13,pp.1010-1012,1998.

しかしながら、上述のような従来の擬似位相整合法により差周波光の発生を行う場合、Δｋ＝０が実現できるのは、ある１つの波長に対してだけであり、高出力の得られる波長範囲は通常極めて狭い。

すなわち、従来の擬似位相整合法を用いた周期方位反転半導体構造中の高効率な差周波光の発生では、固定波長に対してだけ有効であり、広範囲に亘って波長を掃引して分光スペクトルを採取するなどの用途には利用できない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、高出力のまま広範囲に亘り、波長が可変である電磁波発生素子を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明者は、フォノン−ポラリトン分散を利用して、位相不整合量に波長（または周波数）無依存な部分を生成し、その部分に対して擬似位相整合を行うことにより、広範囲に亘って波長可変な出力が得られることを発見し、そのような効果を発現する材料の選定を行った。ここで、位相不整合量に波長無依存な部分が生じることは、入力信号光と出力差周波光の群速度が等しいことと同等である。

本発明の第１の態様の電磁波発生素子は、入射する２光波の周波数差が０．１〜１０ＴＨｚの範囲にあり、差周波発生法により０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させる擬似位相整合型の波長変換素子を用い、該波長変換素子が、非線形光学材料として閃亜鉛鉱構造のIII-Ｖ族またはII-VI 族化合物半導体で、ウェハー化したものを｛１１０｝面が積層面となるようにして［１１１］軸方向（もしくは結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように周期的に配置した構造を有し、上記化合物半導体のフォノン−ポラリトン分散を利用して、入力信号光と出力差周波光の群速度が広い周波数範囲で一致するように入力ポンプ光の周波数を設定したことにより、出力効率を低下させることなく０．１〜１０ＴＨｚの周波数範囲で差周波光を発生することを特徴とする。

ここで、上記III-Ｖ族化合物半導体がＧａＡｓ、ＧａＰまたはＩｎＰである電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記III-Ｖ族化合物半導体がＩｎ_ｘ1Ａｌ_ｘ2Ｇａ_1-ｘ1-ｘ2Ｎ_ｙ1Ａｓ_ｙ2Ｐ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ₂，ｙ₁，ｙ₂≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）である電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記II-VI 族化合物半導体がＺｎＳｅまたはＣｄＴｅである電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記II-VI 族化合物半導体がＺｎ_ｘ1Ｃｄ_ｘ2Ｈｇ_1-ｘ1-ｘ2Ｓ_ｙ1Ｓｅ_ｙ2Ｔｅ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ_２，ｙ₁，ｙ_２≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）である電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記入力ポンプ光の波長λが８５０ｎｍ＜λ＜９５０ｎｍにある電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記入力ポンプ光の波長λが１２５０ｎｍ＜λ＜１３５０ｎｍにある電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

本発明の第２の態様の電磁波発生素子は、入射する２光波の周波数差が０．１〜１０ＴＨｚの範囲にあり、差周波発生法により０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させる擬似位相整合型の波長変換素子を用い、該波長変換素子が、非線形光学材料としてウルツ鉱構造のIII-Ｖ族またはII-VI 族化合物半導体で、ウェハー化したものを

面が積層面となるようにして［０００１］軸方向（もしくは結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように周期的に配置した構造を有し、上記化合物半導体のフォノン−ポラリトン分散を利用して、入力信号光と出力差周波光の群速度が広い周波数範囲で一致するように入力ポンプ光の周波数を設定したことにより、出力効率を低下させることなく０．１〜１０ＴＨｚの周波数範囲で差周波光を発生することを特徴とする。

ここで、上記III-Ｖ族化合物半導体がＧａＮである電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記III-Ｖ族化合物半導体がＩｎ_ｘ1Ａｌ_ｘ2Ｇａ_1-ｘ1-ｘ2Ｎ_ｙ1Ａｓ_ｙ2Ｐ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ₂，ｙ₁，ｙ₂≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）である電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記II-VI 族化合物半導体がＺｎＳである電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

また、上記II-VI 族化合物半導体がＺｎ_ｘ1Ｃｄ_ｘ2Ｈｇ_1-ｘ1-ｘ2Ｓ_ｙ1Ｓｅ_ｙ2Ｔｅ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ_２，ｙ₁，ｙ_２≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）である電磁波発生素子であることを特徴とすることができる。

さらに、第１及び第２の両態様において、上記入力信号光、入力ポンプ光、または出力差周波光に対して導波路構造を有することを特徴とすることができる。

本発明では、閃亜鉛鉱またはウルツ鉱構造のIII-Ｖ族もしくはII-VI族化合物半導体を用いた擬似位相整合型の波長変換素子において、フォノン−ポラリトン分散を利用し、入力信号光と出力差周波光の群速度が広い周波数範囲で一致するように入力ポンプ光の周波数を設定するので、０．１〜１０ＴＨｚの周波数範囲で高効率な差周波光を発生することができる。これにより、本発明によれば、広範囲に亘り、波長を掃引して分光スペクトルを採取するなどの用途にも利用することができる電磁波発生素子を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

本発明の電磁波発生素子は、例えば、図１に示すようなレーザ発生装置１と波長可変器２と電磁波発生素子３で構成される電磁波発生装置に適用することができる。レーザ発生装置１としてはＱスイッチＹＡＧレーザなどを用いることができる。波長可変器２としては光パラメトリック発振器などを利用することができる。レーザ発生装置１からの光は、ビームスプリッタ４で２つに分離され、一方の光は波長可変器２を通過し、波長を変化させた後、ビームスプリッタ４で他方の光と合波されて電磁波発生素子３に入射する。これにより差周波発生に必要な異なる２つの波長を持つ励起光を生成し、電磁波発生素子３に入力することができる。なお、５はミラー、６は光路である。

レーザ発生装置１の光の波長が所望の値からずれている場合には、図２に示すように波長可変器２を２台用意すれば調整できる。

また、図３のようにレーザ発生装置１を２台用意すれば、波長可変器２は省略できる。但し、この場合、波長可変性は、レーザ発生装置１の可変域で決まるため、図１、図２の前者装置と比べると、小さくなる。なお、７はカプラー（光合波器）、８は光ファイバーである。

電磁波発生素子３は、次のような方法で作製する。閃亜鉛鉱構造（またはウルツ鉱構造）のIII-Ｖ族あるいはII-VI 族化合物半導体のウェハーを、接着剤などを用いない半導体直接接合技術で接合する。これにより屈折率一定の一体化した素子を作製することができる。また、ウェハーが閃亜鉛鉱構造の化合物半導体の場合には、｛１１０｝面を積層面として［１１１］軸方向（もしくは結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように張り合わせる。もしくは、ウルツ鉱構造の場合には、

面のいずれかを積層面として［０００１］軸方向（もしくは結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように張り合わせる。これにより２次非線形光学定数のテンソルの最大成分が利用できるようになる。また、周期構造体は、互いに反平行に張り合わされた２枚の方位反転構造体を１ペアとし、これを繰り返し張り合わせて構成する。

上記III-Ｖ族化合物半導体としては、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＰなど、およびそれらの混晶、即ちＩｎ_ｘ1ＡｌＩｎ_ｘ2Ｇａ_1-ｘ1-ｘ2Ｎ_ｙ1Ａｓ_ｙ2Ｐ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ₂，ｙ₁，ｙ₂≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）を使用することができる。また、上記II-VI 族化合物半導体としては、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＴｅ、ＺｎＳなど、およびそれらの混晶、即ちＺｎ_ｘ1Ｃｄ_ｘ2Ｈｇ_1-ｘ1-ｘ2Ｓ_ｙ1Ｓｅ_ｙ2Ｔｅ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ_２，ｙ₁，ｙ_２≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）を使用することができる。これにより２次非線形光学定数ｄ_１４が、非線形光学波長変換素子で通常よく用いられるＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３などの誘電体材料よりも格段に大きく、０．１〜１０ＴＨｚ帯での光吸収も小さいので、その周波数帯で高効率な電磁波発生か可能となる。

上記III-Ｖ族またはII-VI 族化合物半導体は、２０〜５０μｍ帯の光が入射すると、長波側からそれぞれＴＯ、ＬＯフォノンを励起し、励起波長λ_ＴＯ、λ_ＬＯ（周波数ω_ＴＯ、ω_ＬＯ）近傍で異常分散を生じるため、分散ｋ（ω）＝ｎ（ω）ω／ｃ は図４に示すようになる（ｎ（ω）：屈折率）。このような分散は、フォノン−ポラリトン分散として知られている。擬似位相整合（Quasi-Phase Matching：ＱＰＭ）型の波長変換素子では、差周波発生で出力された光の波長が２０μｍ以下であり、これまでそのような分散特性を利用してこなかった。そこで今回、本発明者はそのような特性を活かした広帯域ＱＰＭ法を発明した。以下にその詳細を示す。

周波数ωの信号光と周波数ω_０のポンプ光を入射させて周波数Δω＝ω−ω_０の電磁波を差周波光として出射させる場合を考える。この時、位相不整合量Δｋ（ω）＝ｋ（ω）−ｋ（ω_０）−ｋ（ω）をω→ω’＋δωと置き直してω’周りで展開すると

となる。つまり、図４に示されるように、ω’＝ωとΔωにおける曲線の傾きが等しい（すなわち、群速度が等しい）と

となり、Δｋ（ω’）にω’依存性がない部分が形成される（図５、Ｗは周波数無依存部分幅）。この平坦な部分の位相不整合量をΔｋ_０とすると、方位反転周期ＬはＬ＝｜２π／Δｋ_０｜である。Δｋ_０→０の場合、広い周波数範囲に亘ってＱＰＭが達成できる（図５の太線で示す）。この時、差周波出力光の帯域も高効率のまま図６に示すように拡大できる（ηは出力光効率）。図５、図６の破線は、それぞれΔω＞ω_ＬＯの場合のΔｋ（ω’）、η（ω’）を図示したものであり、固定された周波数でしか効果がないことが分かる。

本実施形態の１例として、上記化合物半導体がＧａＡｓの場合における方位反転周期Ｌ＝｜２π／Δｋ_０（λ_ｏｕｔ）｜と出力光の波長λ_ｏｕｔの関係を図７に示す。図７では、入力２光波のうち少なくとも一方の光の波長λ_０を１２７０ｎｍとし、他方を変化させることにより得られる出力波長の変化が示されている。図７の破線の丸囲みで示すようにλ_ｏｕｔ＝１０５μｍ近傍に方位反転周期Ｌの値が一定となる平坦部分が形成され、そのλ_ｏｕｔでの方位反転周期はＬ＝１４４４μｍとなる。ウェハー厚をＬ／２＝７２２μｍ、ウェハー数を１０枚（全素子長Ｄ＝７．２２ｍｍ）とすると、出力光効率ηは図８に示すようになり、λ_ｏｕｔ＝９０〜１４０μｍ付近で広帯域なηが実現されていることが分かる。

図７、図８の破線は、λ_０＝１５５０ｎｍとした場合であり、図７のＬ−λ_ｏｕｔグラフでは平坦部分が生じないため、λ_ｏｕｔ＝１０５μｍでＱＰＭを行っても図８に示すようにηの帯域は狭いものとなる。前者ηの３ｄＢ幅は５３．５μｍであり、後者の８．７９μｍと比較すると６．１倍拡大されていることが分かる（比較のため、同じＤを使用）。また、１００μｍ＜λ_ｏｕｔ＜３００μｍにおいて、上記の広帯域化方法を実施するためには、１２５０ｎｍ＜λ_０＜１３５０ｎｍである必要がある。λ_０に対応する振動数をｆ_０とし、周波数換算すると２２２ＴＨｚ＜ｆ_０＜２４０ＴＨｚとなる。

本実施形態のもう１つの例として、上記化合物半導体がＧａＰの場合にＬ−λ_ｏｕｔ、η−λ_ｏｕｔのグラフを図示すると、図９、図１０に示すようになる。ここにλ_０＝９００ｎｍ、λ_ｏｕｔ＝９１μｍ、ａ＝７０５．７μｍ、Ｄ＝７．０５７ｍｍである。ηの３ｄＢ帯域は４４．４μｍであり、λ_０＝１５５０ｎｍの場合の３．６２μｍと比較して１２．３倍拡大されていることが分かる。また、１００μｍ＜λ_ｏｕｔ＜３００μｍにおいて、上記の広帯域化方法を実施するためには、８５０ｎｍ＜λ_０＜９５０ｎｍである必要がある。これを周波数換算すると３１６ＴＨｚ＜ｆ_０＜３５３ＴＨｚとなる。上記III-Ｖ族およびII-VI 族化合物半導体では、フォノン−ポラリトン分散のω_ＴＯ、ω_ＬＯの値は、６〜１５ＴＨｚの範囲内で多少異なっているため、上記化合物半導体のｆ_０としては２２２ＴＨｚ＜ｆ_０＜３５３ＴＨｚの範囲にあれば、上記の実施形態の効果と同様な効果を得ることができる。

また、上記の半導体ウェハー積層構造は入力信号光、入力ポンプ光、あるいは出力差周波光に対して導波路構造にすることにより、光パワー密度を向上させることができるので、より高効率な出力光を得ることができる。

本発明によれば、以上のような原理、素子構成で、高効率で広帯域の差周波光を発生させることができる。

（他の実施の形態）
上記では、本発明の好適な実施形態を例示して説明したが、本発明の実施形態は上記例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内であれば、その構成部材等の置換、変更、追加、個数の増減、形状の設計変更等の各種変形は、全て本発明の実施形態に含まれる。

本発明の電磁波発生素子を適用した電磁波発生装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の電磁波発生素子を適用した電磁波発生装置の構成の他の例を示すブロック図である。 本発明の電磁波発生素子を適用した電磁波発生装置の構成のさらに他の例を示すブロック図である。 本発明の実施形態における波数ｋ（ω）と周波数ωの関係を示す特性図である。 本発明の実施形態における位相不整合量Δｋ（ω）と周波数ωの関係を示す特性図である。 本発明の実施形態における光変換効率ηと周波数ωの関係を示す特性図である。 本発明の実施形態におけるＧａＡｓの方位反転周期Ｌと出力波長λ_ｏｕｔの関係を示す特性図である。 本発明の実施形態におけるＧａＡｓの光変換効率ηと出力波長λ_ｏｕｔの関係を示す特性図である。 本発明の実施形態におけるＧａＰの方位反転周期Ｌと出力波長λ_ｏｕｔの関係を示す特性図である。 本発明の実施形態におけるＧａＰの光変換効率ηと出力波長λ_ｏｕｔの関係を示す特性図である。 公知の周期方位反転構造を示す模式図である。

符号の説明

１ レーザ発生装置
２ 波長可変器
３ 電磁波発生素子
４ ビームスプリッタ
５ ミラー
６ 光路
７ カプラー
８ 光ファイバー
９ 周期方位反転構造

Claims (11)

1. 入射する２光波の周波数差が０．１〜１０ＴＨｚの範囲にあり、差周波発生法により０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させる擬似位相整合型の波長変換素子を用いた電磁波発生素子であって、該波長変換素子が、非線形光学材料として閃亜鉛鉱構造のIII-Ｖ族またはII-VI 族化合物半導体で、ウェハー化したものを｛１１０｝面が積層面となるようにして［１１１］軸方向（もしくは結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように周期的に配置した構造を有し、前記化合物半導体のフォノン−ポラリトン分散を利用して、入力信号光と出力差周波光の群速度が広い周波数範囲で一致するように入力ポンプ光の周波数を設定したことにより、出力効率を低下させることなく前記０．１〜１０ＴＨｚの周波数範囲で差周波光を発生することを特徴とする電磁波発生素子。
2. 電磁波発生素子が、入射する２光波の周波数差が０．１〜１０ＴＨｚの範囲にあり、差周波発生法により０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させる擬似位相整合型の波長変換素子を用いた電磁波発生素子であって、該波長変換素子が、非線形光学材料としてウルツ鉱構造のIII-Ｖ族またはII-VI 族化合物半導体で、ウェハー化したものを
   

   

   面が積層面となるようにして［０００１］軸方向（もしくは結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように周期的に配置した構造を有し、前記化合物半導体のフォノン−ポラリトン分散を利用して、入力信号光と出力差周波光の群速度が広い周波数範囲で一致するように入力ポンプ光の周波数を設定したことにより、出力効率を低下させることなく前記０．１〜１０ＴＨｚの周波数範囲で差周波光を発生することを特徴とする電磁波発生素子。
3. 前記III-Ｖ族化合物半導体がＧａＡｓ、ＧａＰまたはＩｎＰであることを特徴とする請求項１に記載の電磁波発生素子。
4. 前記III-Ｖ族化合物半導体がＧａＮであることを特徴とする請求項２に記載の電磁波発生素子。
5. 前記III-Ｖ族化合物半導体がＩｎ_ｘ1Ａｌ_ｘ2Ｇａ_1-ｘ1-ｘ2Ｎ_ｙ1Ａｓ_ｙ2Ｐ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ₂，ｙ₁，ｙ₂≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波発生素子。
6. 前記II-VI 族化合物半導体がＺｎＳｅまたはＣｄＴｅであることを特徴とする請求項１に記載の電磁波発生素子。
7. 前記II-VI 族化合物半導体がＺｎＳであることを特徴とする請求項２に記載の電磁波発生素子。
8. 前記II-VI 族化合物半導体がＺｎ_ｘ1Ｃｄ_ｘ2Ｈｇ_1-ｘ1-ｘ2Ｓ_ｙ1Ｓｅ_ｙ2Ｔｅ_1-ｙ1-ｙ2（０≦ｘ₁，ｘ_２，ｙ₁，ｙ_２≦１，０≦１−ｘ₁−ｘ_２≦１，０≦１−ｙ₁−ｙ_２≦１）であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁波発生素子。
9. 前記入力ポンプ光の波長λが８５０ｎｍ＜λ＜９５０ｎｍにあることを特徴とする請求項１に記載の電磁波発生素子。
10. 前記入力ポンプ光の波長λが１２５０ｎｍ＜λ＜１３５０ｎｍにあることを特徴とする請求項１に記載の電磁波発生素子。
11. 前記入力信号光、入力ポンプ光、または出力差周波光に対して導波路構造を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の電磁波発生素子。
    

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