JP2008102228A - 光学素子および光学素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学素子の製造作業効率を向上すると共に安定した特性を得る。
【解決手段】波長変換結晶(2)のレーザ光入射面(2i)以外の一面(12a)およびそれに対向する一面(12a)に抵抗率が1012Ω・cm以下のダミー材基板(3)を貼り付けた後、レーザ結晶(1)のレーザ光出射面(1o)がある面に貼り付ける。
【効果】波長変換結晶(2)とダミー材(3)とを貼り合わせた物をレーザ結晶(1)に貼り合わせるので、貼り合わせ作業が容易になり、製造の作業効率を向上でき、安定した品質で貼り合わせることが出来る。ダミー材(3)に表面電荷が発生せず、表面電荷の分子間力による接着の剥がれが発生せず、表面電荷の静電界が波長変換結晶(2)に悪影響を及ぼすこともなく、安定した特性が得られる。
【選択図】図2
【解決手段】波長変換結晶(2)のレーザ光入射面(2i)以外の一面(12a)およびそれに対向する一面(12a)に抵抗率が1012Ω・cm以下のダミー材基板(3)を貼り付けた後、レーザ結晶(1)のレーザ光出射面(1o)がある面に貼り付ける。
【効果】波長変換結晶(2)とダミー材(3)とを貼り合わせた物をレーザ結晶(1)に貼り合わせるので、貼り合わせ作業が容易になり、製造の作業効率を向上でき、安定した品質で貼り合わせることが出来る。ダミー材(3)に表面電荷が発生せず、表面電荷の分子間力による接着の剥がれが発生せず、表面電荷の静電界が波長変換結晶(2)に悪影響を及ぼすこともなく、安定した特性が得られる。
【選択図】図2
Description
本発明は、光学素子および光学素子の製造方法に関し、さらに詳しくは、製造作業効率を向上できると共に安定した特性が得られる光学素子およびその製造方法に関する。
レーザ結晶と波長変換結晶とを一体化した構造の光学素子およびその製造方法が知られている(特許文献1参照。)。
他方、内部に周期的分極反転構造を有する強誘電体結晶の製造方法が知られている(特許文献2参照。)。
特開2005−57043号公報
特開2005−208197号公報
他方、内部に周期的分極反転構造を有する強誘電体結晶の製造方法が知られている(特許文献2参照。)。
レーザ結晶と波長変換結晶とを一体化した構造の光学素子では、製造に際して、レーザ結晶のレーザ光出射面と波長変換結晶のレーザ光入射面とを貼り合わせて一体化する作業が必要になる。ここで、レーザ結晶のレーザ光出射面および波長変換結晶のレーザ光入射面の両方とも広い面積とすることが出来れば、貼り合わせる作業に困難はない。
しかし、波長変換結晶のレーザ光入射面が狭い面積となる場合がある。例えば、結晶内に周期的分極反転構造を形成する必要がある波長変換結晶では、周期的分極反転構造の分極反転の周期と分極方向の結晶厚のアスペクト比の制約により、結晶厚を大きくできないため、レーザ光入射面が狭い面積となってしまう。このような場合は、レーザ結晶のレーザ光出射面と波長変換結晶のレーザ光入射面とを貼り合わせて一体化する作業が困難になり、作業効率が悪くなる問題点がある。また、安定した品質で貼り合わせることが困難になり、貼り合わせた面内の場所によって特性が異なったり、光学素子間で特性がばらついたりする問題点がある。
そこで、本発明の目的は、製造作業効率を向上できると共に安定した特性が得られる光学素子およびその製造方法を提供することにある。
しかし、波長変換結晶のレーザ光入射面が狭い面積となる場合がある。例えば、結晶内に周期的分極反転構造を形成する必要がある波長変換結晶では、周期的分極反転構造の分極反転の周期と分極方向の結晶厚のアスペクト比の制約により、結晶厚を大きくできないため、レーザ光入射面が狭い面積となってしまう。このような場合は、レーザ結晶のレーザ光出射面と波長変換結晶のレーザ光入射面とを貼り合わせて一体化する作業が困難になり、作業効率が悪くなる問題点がある。また、安定した品質で貼り合わせることが困難になり、貼り合わせた面内の場所によって特性が異なったり、光学素子間で特性がばらついたりする問題点がある。
そこで、本発明の目的は、製造作業効率を向上できると共に安定した特性が得られる光学素子およびその製造方法を提供することにある。
第1の観点では、本発明は、板状体であってその一面がレーザ光出射面(1o)であるレーザ結晶(1)と、板状体であってその一面がレーザ光入射面(2i)であり且つ該レーザ光入射面(2i)が前記レーザ光出射面(1o)の一部に貼り付けられた波長変換結晶(2)と、板状体であってその一面(3d)が前記レーザ光出射面(1o)の一部に貼り付けられ且つ別の一面(3e)が前記波長変換結晶(2)の前記レーザ光入射面(2i)以外の一面(2a)に貼り付けられ且つ抵抗率が1012Ω・cm以下のダミー材(3)とを具備したことを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第1の観点による光学素子(10)では、波長変換結晶(2)とダミー材(3)とを貼り合わせた後、レーザ結晶(1)に貼り付けるといった製造方法を採ることが出来る。ここで、周期的分極反転構造の分極反転の周期と分極方向の結晶厚のアスペクト比の制約がレーザ光入射面(2i)以外の一面(2a)にはないため、波長変換結晶(2)とダミー材(3)の貼り合わせ面積を大きくすることができ、この貼り合わせ作業は容易である。また、波長変換結晶(2)とダミー材(3)とを貼り合わせた物をレーザ結晶(1)に貼り合わせるが、波長変換結晶(2)とダミー材(3)とを合わせた貼り合わせ面積になるため、波長変換結晶(2)だけをレーザ結晶(1)に貼り合わせる作業に比べて、ずっと貼り合わせ作業が容易になる。よって、製造の作業効率を向上することが出来る。さらに、安定した品質で貼り合わせることが出来るため、貼り合わせた面内の場所によって特性が異なったり、光学素子間で特性がばらついたりする問題点がなくなり、安定した特性が得られる。
ダミー材(3)としては、波長変換結晶(2)と同等の熱膨張係数を持つ材料を用いるのが好ましい。例えば波長変換結晶(2)が定比組成(ストイキオメトリ)または定比組成に近いタンタル酸リチウム基板(SLT基板)である場合、ダミー材(3)としてコングルエント(一致溶融)組成のタンタル酸リチウム基板(CLT基板)を用いれば、熱膨張係数が等しく、好ましい。
ところが、CLT基板は、非常に焦電効果が強い上に抵抗率が1015Ω・cmと高抵抗であるため、温度が急変する環境下では大きな焦電荷が表面に発生し、分子間力による接着の剥がれが発生したり、静電界が波長変換結晶(2)に悪影響を及ぼす畏れがある。
そこで、本発明では、ダミー材(3)として抵抗率が1012Ω・cm以下の材料を用いる。例えば商品名Black−LT(株式会社山寿セラミックス)や商品名Black−LN(株式会社山寿セラミックス)である。このような材料を用いれば、波長変換結晶(2)と熱膨張係数が等しく、好ましい。そして、温度が急変する環境下で焦電荷が発生しても速やかに中和され表面電荷とならない。よって、分子間力による接着の剥がれが発生せず、静電界が波長変換結晶(2)に悪影響を及ぼすこともなく、安定した特性が得られる。
ところが、CLT基板は、非常に焦電効果が強い上に抵抗率が1015Ω・cmと高抵抗であるため、温度が急変する環境下では大きな焦電荷が表面に発生し、分子間力による接着の剥がれが発生したり、静電界が波長変換結晶(2)に悪影響を及ぼす畏れがある。
そこで、本発明では、ダミー材(3)として抵抗率が1012Ω・cm以下の材料を用いる。例えば商品名Black−LT(株式会社山寿セラミックス)や商品名Black−LN(株式会社山寿セラミックス)である。このような材料を用いれば、波長変換結晶(2)と熱膨張係数が等しく、好ましい。そして、温度が急変する環境下で焦電荷が発生しても速やかに中和され表面電荷とならない。よって、分子間力による接着の剥がれが発生せず、静電界が波長変換結晶(2)に悪影響を及ぼすこともなく、安定した特性が得られる。
第2の観点では、本発明は、前記第1の観点による光学素子(10)において、前記波長変換結晶(2)が、内部に周期的分極反転構造を有する強誘電体結晶であることを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第2の観点による光学素子(10)では、内部に周期的分極反転構造を有する強誘電体結晶を波長変換結晶(2)とするので、周期的分極反転構造の分極反転の周期と分極方向の結晶厚のアスペクト比の制約を受ける。従って、本発明が特に有用になる。
上記第2の観点による光学素子(10)では、内部に周期的分極反転構造を有する強誘電体結晶を波長変換結晶(2)とするので、周期的分極反転構造の分極反転の周期と分極方向の結晶厚のアスペクト比の制約を受ける。従って、本発明が特に有用になる。
第3の観点では、本発明は、前記第2の観点による光学素子(10)において、前記強誘電体結晶が、定比組成(ストイキオメトリ)または定比組成に近いタンタル酸リチウムであることを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第3の観点による光学素子(10)では、定比組成(ストイキオメトリ)または定比組成に近いタンタル酸リチウムを用いるので、周期的分極反転構造の形成が容易になる。
上記第3の観点による光学素子(10)では、定比組成(ストイキオメトリ)または定比組成に近いタンタル酸リチウムを用いるので、周期的分極反転構造の形成が容易になる。
第4の観点では、本発明は、前記第3の観点による光学素子(10)において、前記タンタル酸リチウムのモル分率Li2O/(Ta2O5+Li2O)が0.490以上0.500未満であることを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第4の観点による光学素子(10)では、モル分率Li2O/(Ta2O5+Li2O)が0.490以上0.500未満のタンタル酸リチウムを用いるので、周期的分極反転構造の形成が容易になる。
上記第4の観点による光学素子(10)では、モル分率Li2O/(Ta2O5+Li2O)が0.490以上0.500未満のタンタル酸リチウムを用いるので、周期的分極反転構造の形成が容易になる。
第5の観点では、本発明は、前記第4の観点による光学素子(10)において、前記タンタル酸リチウムが、Mg,Zn,Sc,Inの少なくとも一種類をドープされたものであることを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第5の観点による光学素子(10)では、耐光損傷性が向上が見込まれ、Mgをドープしたものは顕著である。
上記第5の観点による光学素子(10)では、耐光損傷性が向上が見込まれ、Mgをドープしたものは顕著である。
第6の観点では、本発明は、前記第3から第5のいずれかの観点による光学素子(10)において、前記ダミー材(3)の材料が、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶であることを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第6の観点による光学素子(10)では、波長変換結晶(2)と熱膨張係数が等しくなり、好ましい。
上記第6の観点による光学素子(10)では、波長変換結晶(2)と熱膨張係数が等しくなり、好ましい。
第7の観点では、本発明は、前記第1から前記第6のいずれかの観点による光学素子(10)において、前記レーザ結晶(1)に前記波長変換結晶(2)および前記ダミー材(3)を接着剤と同じ屈折率のスペーサ(5)を挟んで前記接着剤により貼り付けたことを特徴とする光学素子(10)を提供する。
接着剤だけであれば、接着剤の厚さがほぼ決まってしまい、エタロン効果を生じることがある。
そこで、上記第7の観点による光学素子(10)では、スペーサ(5)を挟んで光路長を調整し、エタロン効果を抑制する。
接着剤だけであれば、接着剤の厚さがほぼ決まってしまい、エタロン効果を生じることがある。
そこで、上記第7の観点による光学素子(10)では、スペーサ(5)を挟んで光路長を調整し、エタロン効果を抑制する。
第8の観点では、本発明は、前記第1から前記第6のいずれかの観点による光学素子(10)において、前記レーザ結晶(1)に前記波長変換結晶(2)および前記ダミー材(3)をオプチカルコンタクトにより貼り付けたことを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第8の観点による光学素子(10)では、オプチカルコンタクト(7)を用いるため、エタロン効果を生じなくなる。
上記第8の観点による光学素子(10)では、オプチカルコンタクト(7)を用いるため、エタロン効果を生じなくなる。
第9の観点では、本発明は、前記第1から前記第8のいずれかの観点による光学素子(10)において、前記波長変換結晶(2)と前記ダミー材(3)とを接着剤(7)により貼り付けたことを特徴とする光学素子(10)を提供する。
上記第9の観点による光学素子(10)では、接着剤を用いるため、オプチカルコンタクト(7)を用いる場合より、作業が容易になる。
上記第9の観点による光学素子(10)では、接着剤を用いるため、オプチカルコンタクト(7)を用いる場合より、作業が容易になる。
第10の観点では、本発明は、板状体であってその一面がレーザ光入射面(12i)である波長変換結晶基板(12)の前記レーザ光入射面(12i)以外の一面(12a)または該一面(12a)およびそれに対向する一面(12a)に抵抗率が1012Ω・cm以下の板状体のダミー材基板(13)を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)の前記レーザ光入射面(12i)がある面と板状体であってその一面がレーザ光出射面(11o)であるレーザ結晶基板(11)の前記レーザ光出射面(11o)がある面とを貼り付けて第2複合基板(22)とし、該第2複合基板(22)を切断して複数の光学素子(10)を得ることを特徴とする光学素子の製造方法を提供する。
上記第10の観点による光学素子の製造方法では、本発明による光学素子(10)を好適に製造できる。また、複数の光学素子(10)をまとめて製造できる。
上記第10の観点による光学素子の製造方法では、本発明による光学素子(10)を好適に製造できる。また、複数の光学素子(10)をまとめて製造できる。
第11の観点では、本発明は、前記第10の観点による光学素子の製造方法において、前記波長変換結晶基板(12)と前記ダミー材基板(13)とを接着剤により貼り付けて第1複合基板(21)とすると共に、前記レーザ結晶基板(11)に前記第1複合基板(3)を接着剤と同じ屈折率のスペーサ(5)を挟んで前記接着剤により貼り付けたことを特徴とする光学素子の製造方法を提供する。
上記第11の観点による光学素子の製造方法では、前記第7の観点による光学素子(10)を好適に製造できる。
上記第11の観点による光学素子の製造方法では、前記第7の観点による光学素子(10)を好適に製造できる。
本発明の光学素子(10)およびその製造方法によれば、製造の作業効率を向上することが出来る。さらに、安定した特性が得られる。
以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図1は、実施例1に係る光学素子10を示す斜視図である。
この光学素子10は、半導体レーザからの励起レーザ光Liにより励起されて基本波レーザ光を出すレーザ結晶1と、基本波レーザ光の高調波である波長変換レーザ光Loを出す波長変換結晶2と、波長変換結晶2をサンドイッチ状に挟むダミー材3とを具備している。
この光学素子10は、半導体レーザからの励起レーザ光Liにより励起されて基本波レーザ光を出すレーザ結晶1と、基本波レーザ光の高調波である波長変換レーザ光Loを出す波長変換結晶2と、波長変換結晶2をサンドイッチ状に挟むダミー材3とを具備している。
波長変換結晶2は、例えば、MgOをドープした、定比組成(ストイキオメトリ)または定比組成に近いタンタル酸リチウム基板(MgOドープ定比組成タンタル酸リチウムj基板:SLT基板)であり、そのモル分率Li2O/(Ta2O5+Li2O)は0.49以上0.5未満である。
ダミー材3は、抵抗率が1012Ω・cm以下の基板、例えば商品名Black−LT(株式会社山寿セラミックス)基板である。
ダミー材3は、抵抗率が1012Ω・cm以下の基板、例えば商品名Black−LT(株式会社山寿セラミックス)基板である。
図2は、光学素子10の分解斜視図である。
板状体のレーザ結晶1のレーザ光出射面1o一部に、板状体の波長変換結晶2のレーザ光入射面2iが貼り付けられる。また、レーザ結晶1のレーザ光出射面1oの別の一部に、板状体のダミー材3の一面3dが貼り付けられ且つダミー材3の別の一面3eが波長変換結晶2のレーザ光入射面2i以外の一面2aに貼り付けられる。
板状体のレーザ結晶1のレーザ光出射面1o一部に、板状体の波長変換結晶2のレーザ光入射面2iが貼り付けられる。また、レーザ結晶1のレーザ光出射面1oの別の一部に、板状体のダミー材3の一面3dが貼り付けられ且つダミー材3の別の一面3eが波長変換結晶2のレーザ光入射面2i以外の一面2aに貼り付けられる。
図3は、光学素子10の製造手順を示すフロー図である。
ステップS1では、図4に示すごとき波長変換結晶大基板32を作成する。
波長変換結晶大基板32は、例えば特許文献2に記載の製造方法により製造できる。すなわち、所定サイズの強誘電体結晶大基板32aの対向面に周期電極32bとベタ電極32cを形成し、電極間に電圧を印加し、強誘電体結晶大基板32aの内部に周期的分極反転構造を形成する。電極の対向方向が分極方向Dpになり、周期電極32bの形状の周期パターン方向が分極反転パターン方向Drになる。電極は、そのまま残しておいてもよいし、除去してもよい。ダミー材との接着にオプチカルコンタクトを利用する場合には除去する方が望ましい。
ステップS1では、図4に示すごとき波長変換結晶大基板32を作成する。
波長変換結晶大基板32は、例えば特許文献2に記載の製造方法により製造できる。すなわち、所定サイズの強誘電体結晶大基板32aの対向面に周期電極32bとベタ電極32cを形成し、電極間に電圧を印加し、強誘電体結晶大基板32aの内部に周期的分極反転構造を形成する。電極の対向方向が分極方向Dpになり、周期電極32bの形状の周期パターン方向が分極反転パターン方向Drになる。電極は、そのまま残しておいてもよいし、除去してもよい。ダミー材との接着にオプチカルコンタクトを利用する場合には除去する方が望ましい。
強誘電体結晶大基板32aの材料は、例えばSLT基板である。
図3に戻り、ステップS2では、分極反転パターン方向Drの幅が所定の作用長Lになるように波長変換結晶大基板32をダイシング装置で切断し、図5に示すごとき波長変換結晶基板12を複数得る。例えば、波長変換結晶基板12の作用長Lは2mm、厚さdは0.4mm、分極方向Dpおよび分極反転パターン方向Drに交差する方向の長さGは6mmである。
そして、ステップS5へ進む。
そして、ステップS5へ進む。
ステップS3では、厚さWのダミー材大基板と厚さwのダミー材大基板とを作成する。
ステップS4では、波長変換結晶基板12の作用長Lと長さGに合わせたサイズにダミー材大基板を切断し、図6に示すごときダミー材基板13−1および13−2を複数得る。例えば、ダミー材基板13−1の厚さWは1mm、ダミー材基板13−2の厚さwは0.5mmである。
そして、ステップS5へ進む。
ステップS4では、波長変換結晶基板12の作用長Lと長さGに合わせたサイズにダミー材大基板を切断し、図6に示すごときダミー材基板13−1および13−2を複数得る。例えば、ダミー材基板13−1の厚さWは1mm、ダミー材基板13−2の厚さwは0.5mmである。
そして、ステップS5へ進む。
ダミー材は、抵抗率が1012Ω・cm以下の材料である。また、熱膨張した時の悪影響を抑制するため、熱膨張係数がレーザ結晶1や波長変換結晶2と同程度の材料とするのが好ましい。例えば、商品名Black−LT(株式会社山寿セラミックス)基板である。
ステップS5では、図7に示すように波長変換結晶基板12とダミー材基板13−1とを交互に貼り合わせ、両端にはダミー材基板13−2を貼り合わせ、第1複合基板21を作成する。貼り合わせた方向の第1複合基板21の幅Zは例えば7mmである。
貼り合わせの方法は、接着剤を用いてもよいし、オプチカルコンタクトを用いてもよい。
貼り合わせの方法は、接着剤を用いてもよいし、オプチカルコンタクトを用いてもよい。
ステップS6では、分極反転パターン方向Drに対向する第1複合基板21の2面に光学研磨を施し、必要なAR膜あるいはHR膜を成膜する。例えば、2面の一方に基本波に対するAR膜を成膜し、他方にHR膜を成膜する。
そして、ステップS10へ進む。
そして、ステップS10へ進む。
ステップS7では、所定の厚さhを持つレーザ結晶大基板を作成する。
ステップS8では、第1複合基板21の長さGと幅Zに合わせたサイズにレーザ結晶大基板を切断し、図8に示すごときレーザ結晶基板11を得る。例えば、レーザ結晶基板11の厚さhは1mmである。
レーザ結晶大基板は、例えばYAG結晶大基板である。
ステップS8では、第1複合基板21の長さGと幅Zに合わせたサイズにレーザ結晶大基板を切断し、図8に示すごときレーザ結晶基板11を得る。例えば、レーザ結晶基板11の厚さhは1mmである。
レーザ結晶大基板は、例えばYAG結晶大基板である。
ステップS9では、レーザ光が入射または出射するレーザ結晶基板11の2面に光学研磨を施し、必要なAR膜あるいはHR膜を成膜する。例えば、2面の一方に基本波に対するAR膜を成膜し、他方にHR膜を成膜する。
そして、ステップS10へ進む。
そして、ステップS10へ進む。
ステップS10では、図8に示すように第1複合基板21のAR膜を成膜した面とレーザ結晶基板11のAR膜を成膜した面すなわちレーザ光出射面11aとを貼り合わせて第2複合基板22を作成する。
貼り合わせの方法は、接着剤を用いてもよいし、オプチカルコンタクトを用いてもよい。
貼り合わせの方法は、接着剤を用いてもよいし、オプチカルコンタクトを用いてもよい。
ステップS11では、図9に示すように切断線Cで第2複合基板22を切断し、複数の光学素子10を得る。
実施例1に係る光学素子10によれば、波長変換結晶2とダミー材3とを貼り合わせた後、レーザ結晶1に貼り付けるといった製造方法を採ることが出来るので、レーザ結晶1への貼り合わせ面積が波長変換結晶2とダミー材3とを合わせた面積になるため、貼り合わせ作業が容易になる。よって、製造の作業効率を向上することが出来る。また、安定した品質で貼り合わせることが出来るため、貼り合わせた面内の場所によって特性が異なったり、光学素子間で特性がばらついたりする問題点がなくなり、安定した特性が得られる。さらに、ダミー材の抵抗率が1012Ω・cm以下なので、表面電荷が発生せず、表面電荷の分子間力による接着の剥がれが発生せず、表面電荷の静電界が波長変換結晶2に悪影響を及ぼすこともなく、安定した特性が得られる。
また、実施例1に係る光学素子の製造方法によれば、複数の光学素子10をまとめて容易に製造できる。
図10および図11に示すように、レーザ結晶1のレーザ出射面1oと、波長変換結晶2のレーザ光入射面2iおよびダミー材3の面3dとの間に、スぺーサ5を挟んでもよい。
スぺーサ5は、基本波レーザ光を通し且つレーザ結晶1と同程度の熱膨張率を持つ材料とするのが好ましい。
スぺーサ5は、基本波レーザ光を通し且つレーザ結晶1と同程度の熱膨張率を持つ材料とするのが好ましい。
実施例2に係る光学素子10によれば、スぺーサ5の厚さを適切にすることで、接着剤によるエタロン効果を緩和することが出来る。
(1)波長変換結晶大基板32として、内部に周期的分極構造を有したLT基板やLN基板、MgOをドープしたLT基板やLN基板、KTP基板も使用できる。
(2)波長変換結晶2がLT基板やMgOをドープしたLT基板の場合は、ダミー材大基板として、例えば商品名Black−LN(株式会社山寿セラミックス)基板を用いるのが好ましい。
(3)ダミー基板3を波長変換結晶2の片面だけに貼り合わせてもよい。
(2)波長変換結晶2がLT基板やMgOをドープしたLT基板の場合は、ダミー材大基板として、例えば商品名Black−LN(株式会社山寿セラミックス)基板を用いるのが好ましい。
(3)ダミー基板3を波長変換結晶2の片面だけに貼り合わせてもよい。
実施例1では、第1複合基板21とレーザ結晶基板11とを貼り合せる前に別々に研磨およびコーティングを行ったが、予め接合面のみを研磨およびコーティングを行い、接合させた後にレーザ結晶基板の励起レーザ入射面側と第1複合基板の波長変換レーザ光の出射面側を研磨およびHRコーティングを施して製造することも可能である。
本発明の光学素子およびその製造方法は、例えばSHG波長変換技術を用いた半導体励起固体レーザ等に利用できる。
1 レーザ結晶
1o レーザ光出射面
2 波長変換結晶
2i レーザ光入射面
3 ダミー材
5 スぺーサ
10 光学素子
21 第1複合基板
22 第2複合基板
1o レーザ光出射面
2 波長変換結晶
2i レーザ光入射面
3 ダミー材
5 スぺーサ
10 光学素子
21 第1複合基板
22 第2複合基板
Claims (11)
- 板状体であってその一面がレーザ光出射面(1o)であるレーザ結晶(1)と、板状体であってその一面がレーザ光入射面(2i)であり且つ該レーザ光入射面(2i)が前記レーザ光出射面(1o)の一部に貼り付けられた波長変換結晶(2)と、板状体であってその一面(3d)が前記レーザ光出射面(1o)の一部に貼り付けられ且つ別の一面(3e)が前記波長変換結晶(2)の前記レーザ光入射面(2i)以外の一面(2a)に貼り付けられ且つ抵抗率が1012Ω・cm以下のダミー材(3)とを具備したことを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項1に記載の光学素子(10)において、前記波長変換結晶(2)が、内部に周期的分極反転構造を有する強誘電体結晶であることを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項2に記載の光学素子(10)において、前記強誘電体結晶が、定比組成(ストイキオメトリ)または定比組成に近いタンタル酸リチウムであることを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項3に記載の光学素子(10)において、前記タンタル酸リチウムのモル分率Li2O/(Ta2O5+Li2O)が0.490以上0.500未満であることを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項4に記載の光学素子(10)において、前記タンタル酸リチウムが、Mg,Zn,Sc,Inの少なくとも一種類をドープされたものであることを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載の光学素子(10)において、前記ダミー材(3)の材料が、タンタル酸リチウム結晶またはニオブ酸リチウム結晶であることを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載の光学素子(10)において、前記レーザ結晶(1)に前記波長変換結晶(2)および前記ダミー材(3)を接着剤と同じ屈折率のスペーサ(5)を挟んで前記接着剤により貼り付けたことを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載の光学素子(10)において、前記レーザ結晶(1)に前記波長変換結晶(2)および前記ダミー材(3)をオプチカルコンタクトにより貼り付けたことを特徴とする光学素子(10)。
- 請求項1から請求項8のいずれかに記載の光学素子(10)において、前記波長変換結晶(2)と前記ダミー材(3)とを接着剤(7)により貼り付けたことを特徴とする光学素子(10)。
- 板状体であってその一面がレーザ光入射面(12i)である波長変換結晶基板(12)の前記レーザ光入射面(12i)以外の一面(12a)または該一面(12a)およびそれに対向する一面(12a)に抵抗率が1012Ω・cm以下の板状体のダミー材基板(13)を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)の前記レーザ光入射面(12i)がある面と板状体であってその一面がレーザ光出射面(11o)であるレーザ結晶基板(11)の前記レーザ光出射面(11o)がある面とを貼り付けて第2複合基板(22)とし、該第2複合基板(22)を切断して複数の光学素子(10)を得ることを特徴とする光学素子の製造方法。
- 請求項10に記載の光学素子の製造方法において、前記波長変換結晶基板(12)と前記ダミー材基板(13)とを接着剤により貼り付けて第1複合基板(21)とすると共に、前記レーザ結晶基板(11)に前記第1複合基板(3)を接着剤と同じ屈折率のスペーサ(5)を挟んで前記接着剤により貼り付けたことを特徴とする光学素子の製造方法。
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