JP2009015039A - Method for manufacturing optical element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子の製造方法に関し、さらに詳しくは、作業効率を向上でき、安定した特性が得られる光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical element, and more particularly to a method for manufacturing an optical element that can improve working efficiency and obtain stable characteristics.
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。)。
さらに、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。)。
Furthermore, a manufacturing method of a ferroelectric crystal having a periodic domain-inverted structure inside is known (see Patent Document 2).
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。 In an optical element having a structure in which a laser crystal and a wavelength conversion crystal are integrated, it is necessary to attach and integrate the laser light emission surface of the laser crystal and the laser light incident surface of the wavelength conversion crystal during manufacture. Here, if both the laser light emitting surface of the laser crystal and the laser light incident surface of the wavelength conversion crystal can have a large area, there is no difficulty in bonding. However, the laser light incident surface of the wavelength conversion crystal may have a narrow area. For example, in a wavelength conversion crystal that needs to form a periodic domain-inverted structure in the crystal, the crystal thickness cannot be increased due to restrictions on the aspect ratio of the period of domain inversion of the periodic domain-inverted structure and the crystal thickness in the polarization direction. The laser light incident surface becomes a small area. In such a case, it is difficult to bond and integrate the laser light emitting surface of the laser crystal and the laser light incident surface of the wavelength conversion crystal, resulting in poor work efficiency. Further, it is difficult to bond with a stable quality, and there are problems that the characteristics differ depending on the location within the bonded surface, and the characteristics vary between optical elements.
そこで、本発明の目的は、製造作業効率を向上でき、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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical element capable of improving manufacturing work efficiency and obtaining stable characteristics, and a method for manufacturing the same.
第1の観点では、本発明は、作用長(L)の長さの光軸方向辺と幅方向辺と厚さ方向辺とを有する板状体である波長変換結晶基板の前記光軸方向辺および前記幅方向辺で区画された少なくとも1面に板状体のダミー材基板を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)の前記幅方向辺と厚さ方向辺とで区画されたレーザ光入射面(12i)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、複数の光学素子(9)として切断するライン(C)に沿って前記第2複合基板(22)の前記レーザ結晶基板(11)に切込み(K)を入れた後、反射ミラーコーティング(11c,21c)を施し、次いで前記ライン(C)で切断して複数の光学素子(9)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1の観点による光学素子の製造方法では、波長変換結晶基板とダミー材基板とを貼り合わせた第1複合基板(21)をレーザ結晶基板(11)に貼り付けるが、波長変換結晶基板とダミー材基板とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板(11)に貼り付けることになるため、波長変換結晶基板だけをレーザ結晶基板(11)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。また、複数の光学素子(9)をまとめて製造できる。
In the first aspect, the present invention provides the optical axis side of the wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side having an action length (L). A dummy substrate of plate-like material is attached to at least one surface partitioned by the width direction side to form a first composite substrate (21), and the width direction side and the thickness direction of the first composite substrate (21) A laser light incident surface (12i) partitioned by a side and a plate-like body, the one surface of which is the laser light emission surface (11o), the surface having the laser light emission surface (11o) of the laser crystal substrate (11) To the second composite substrate (22), and cut into the laser crystal substrate (11) of the second composite substrate (22) along a line (C) to be cut as a plurality of optical elements (9) ( K), after which reflection mirror coating (11c, 21c) is applied, then the front Was cut with the line (C) to provide a method of manufacturing an optical element, characterized in that to obtain a plurality of optical elements (9).
In the optical element manufacturing method according to the first aspect, the first composite substrate (21) obtained by bonding the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate is bonded to the laser crystal substrate (11). Since it is bonded to the laser crystal substrate (11) with the bonding area combined with the dummy material substrate, the bonding operation is much longer than the operation of bonding only the wavelength conversion crystal substrate to the laser crystal substrate (11). It becomes easy. Therefore, the work efficiency of manufacture can be improved. Furthermore, since it can be bonded with a stable quality, there is no problem that the characteristics differ depending on the location within the bonded surface or the characteristics vary between optical elements, and stable characteristics can be obtained. Moreover, a some optical element (9) can be manufactured collectively.
さらに、レーザ結晶基板(11)に切込み(K)を入れずに反射ミラーコーティングを施すと、成膜時の温度上昇(一般的な成膜では200℃前後)や膜の応力によって第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とが逆方向に反って、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれが発生する場合がある。
しかし、前記第1の観点による光学素子の製造方法では、レーザ結晶基板(11)に切込み(K)を入れてから反射ミラーコーティングを施すため、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれの発生を防止できる。この理由は、面積の大きなレーザ結晶基板(11)が切込み(K)で面積の小さい区画に分離されるため、各区画における反りや応力が小さくなるからである。
なお、レーザ結晶基板(11)に切込み(K)を入れるのに加えて、第1複合基板(21)側にも切込みを入れてもよい。
Further, when the reflection mirror coating is applied to the laser crystal substrate (11) without making the cut (K), the first composite substrate is caused by the temperature rise during film formation (generally around 200 ° C. in film formation) and the film stress. (21) and the laser crystal substrate (11) are warped in opposite directions, and the laser crystal substrate (11) may be cracked or peeled off.
However, in the method for manufacturing an optical element according to the first aspect, the laser crystal substrate (11) is not cut (K), and the reflection mirror coating is applied, so that the laser crystal substrate (11) is not cracked or peeled off. Occurrence can be prevented. This is because the laser crystal substrate (11) having a large area is separated into sections having a small area by a cut (K), and thus warpage and stress in each section are reduced.
In addition to making a cut (K) in the laser crystal substrate (11), a cut may also be made in the first composite substrate (21) side.
第2の観点では、本発明は、作用長(L)の長さの光軸方向辺と幅方向辺と厚さ方向辺とを有する板状体である波長変換結晶基板の前記光軸方向辺および前記幅方向辺で区画された少なくとも1面に板状体のダミー材基板を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)の前記幅方向辺と厚さ方向辺とで区画されたレーザ光入射面(12i)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、複数の光学素子(9)として切断するライン(C)に沿って前記第2複合基板(22)の前記レーザ結晶基板(11)にマスク(M)を付けた後、反射ミラーコーティング(11c,21c)を施し、次いで前記ライン(C)で切断して複数の光学素子(9)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2の観点による光学素子の製造方法では、波長変換結晶基板とダミー材基板とを貼り合わせた第1複合基板(21)をレーザ結晶基板(11)に貼り付けるが、波長変換結晶基板とダミー材基板とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板(11)に貼り付けることになるため、波長変換結晶基板だけをレーザ結晶基板(11)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。また、複数の光学素子(9)をまとめて製造できる。
In a second aspect, the present invention relates to the optical axis direction side of the wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side having an action length (L). A dummy substrate of plate-like material is attached to at least one surface partitioned by the width direction side to form a first composite substrate (21), and the width direction side and the thickness direction of the first composite substrate (21) A laser light incident surface (12i) partitioned by a side and a plate-like body, the one surface of which is the laser light emission surface (11o), the surface having the laser light emission surface (11o) of the laser crystal substrate (11) To the second composite substrate (22), and a mask (11) on the laser crystal substrate (11) of the second composite substrate (22) along a line (C) cut as a plurality of optical elements (9). After applying M), apply reflective mirror coating (11c, 21c), then front Was cut with the line (C) to provide a method of manufacturing an optical element, characterized in that to obtain a plurality of optical elements (9).
In the optical element manufacturing method according to the second aspect, the first composite substrate (21) obtained by bonding the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate is bonded to the laser crystal substrate (11). Since it is bonded to the laser crystal substrate (11) with the bonding area combined with the dummy material substrate, the bonding operation is much longer than the operation of bonding only the wavelength conversion crystal substrate to the laser crystal substrate (11). It becomes easy. Therefore, the work efficiency of manufacture can be improved. Furthermore, since it can be bonded with a stable quality, there is no problem that the characteristics differ depending on the location within the bonded surface or the characteristics vary between optical elements, and stable characteristics can be obtained. Moreover, a some optical element (9) can be manufactured collectively.
さらに、レーザ結晶基板(11)にマスク(M)を付けずに反射ミラーコーティングを施すと、成膜時の温度上昇(一般的な成膜では200℃前後)や膜の応力によって第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とが逆方向に反って、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれが発生する場合がある。
しかし、前記第2の観点による光学素子の製造方法では、レーザ結晶基板(11)にマスク(M)を付けてから反射ミラーコーティングを施すため、上記割れや接着の剥がれの発生を防止できる。この理由は、反射ミラーコーティングがマスク(M)で面積の小さい区画に分離されるため、各区画における反りや応力が小さくなるからである。
なお、レーザ結晶基板(11)にマスク(M)を付けるのに加えて、第1複合基板(21)側にもマスクを付けてもよい。
Furthermore, when the reflective mirror coating is applied to the laser crystal substrate (11) without attaching the mask (M), the first composite substrate is caused by a temperature rise during film formation (about 200 ° C. in general film formation) and film stress. (21) and the laser crystal substrate (11) are warped in opposite directions, and the laser crystal substrate (11) may be cracked or peeled off.
However, in the method of manufacturing an optical element according to the second aspect, since the reflective mirror coating is applied after the mask (M) is attached to the laser crystal substrate (11), it is possible to prevent the occurrence of cracks and peeling of the adhesive. This is because the reflection mirror coating is separated into smaller sections by the mask (M), so that warpage and stress in each section are reduced.
In addition to attaching the mask (M) to the laser crystal substrate (11), a mask may also be attached to the first composite substrate (21) side.
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の製造方法において、前記マスク(M)が金属板であ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3の観点による光学素子の製造方法では、マスク(M)が金属板であるため、反射ミラーコーティング後のマスク(M)の除去が容易になる。
In a third aspect, the present invention provides the method for manufacturing an optical element according to the second aspect, wherein the mask (M) is a metal plate.
In the optical element manufacturing method according to the third aspect, since the mask (M) is a metal plate, the mask (M) after the reflection mirror coating can be easily removed.
第4の観点では、本発明は、前記第2の観点による光学素子の製造方法において、前記マスク(M)がフォトレジストリまたはポリイミドであり、前記ライン(C)で切断する前または切断後にリフトオフ法により除去され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4の観点による光学素子の製造方法では、マスク(M)がフォトレジストリまたはポリイミドであるため、レーザ結晶基板(11)への密着性が良くなる。
In a fourth aspect, the present invention provides the method for manufacturing an optical element according to the second aspect, wherein the mask (M) is a photo-registry or polyimide, and the lift-off method is performed before or after cutting at the line (C). The method of manufacturing an optical element is provided.
In the method for manufacturing an optical element according to the fourth aspect, since the mask (M) is a photo-registry or polyimide, adhesion to the laser crystal substrate (11) is improved.
第5の観点では、本発明は、作用長(L)の長さの光軸方向辺と幅方向辺と厚さ方向辺とを有する板状体である波長変換結晶基板の前記光軸方向辺および前記幅方向辺で区画された少なくとも1面に板状体のダミー材基板を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)に反射ミラーコーティング(21c)を施し、他方、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)の他面に反射ミラーコーティング(11c)を施し、前記反射ミラーコーティング(21c)を施した第1複合基板(21)の前記幅方向辺と厚さ方向辺とで区画されたレーザ光入射面(12i)と前記反射ミラーコーティング(11c)を施したレーザ結晶基板(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、複数の光学素子(9)として切断するライン(C)に沿って前記第2複合基板(22)を切断して複数の光学素子(9)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5の観点による光学素子の製造方法では、波長変換結晶基板とダミー材基板とを貼り合わせた第1複合基板(21)をレーザ結晶基板(11)に貼り付けるが、波長変換結晶基板とダミー材基板とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板(11)に貼り付けることになるため、波長変換結晶基板だけをレーザ結晶基板(11)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。また、複数の光学素子(9)をまとめて製造できる。
In a fifth aspect, the present invention relates to the optical axis direction side of the wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side having an action length (L). A plate-like dummy material substrate is attached to at least one surface defined by the widthwise sides to form a first composite substrate (21), and a reflective mirror coating (21c) is applied to the first composite substrate (21). On the other hand, a reflection mirror coating (11c) is applied to the other surface of the laser crystal substrate (11), which is a plate-like body, one surface of which is the laser light emission surface (11o), and the reflection mirror coating (21c) is applied. The laser light of the laser crystal substrate (11) having the laser light incident surface (12i) partitioned by the width direction side and the thickness direction side of the first composite substrate (21) and the reflection mirror coating (11c). A surface with an exit surface (11o) and The second composite substrate (22) is pasted, and the second composite substrate (22) is cut along a line (C) to be cut as a plurality of optical elements (9) to obtain a plurality of optical elements (9). An optical element manufacturing method is provided.
In the optical element manufacturing method according to the fifth aspect, the first composite substrate (21) obtained by bonding the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate is bonded to the laser crystal substrate (11). Since it is bonded to the laser crystal substrate (11) with the bonding area combined with the dummy material substrate, the bonding operation is much longer than the operation of bonding only the wavelength conversion crystal substrate to the laser crystal substrate (11). It becomes easy. Therefore, the work efficiency of manufacture can be improved. Furthermore, since it can be bonded with a stable quality, there is no problem that the characteristics differ depending on the location within the bonded surface or the characteristics vary between optical elements, and stable characteristics can be obtained. Moreover, a some optical element (9) can be manufactured collectively.
さらに、第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とを貼り合わせた第2複合基板(22)に反射ミラーコーティングを施すと、成膜時の温度上昇(一般的な成膜では200℃前後)や膜の応力によって第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とが逆方向に反って、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれが発生する場合がある。
しかし、前記第5の観点による光学素子の製造方法では、第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とを貼り合わせる前に、第1複合基板(21)およびレーザ結晶基板(11)に反射ミラーコーティングを施すため、上記割れや接着の剥がれの発生を防止できる。この理由は、レーザ結晶基板(11)が自由に反ることが出来るため割れず、接着後に応力がかかることがないからである。
Furthermore, when a reflective mirror coating is applied to the second composite substrate (22) obtained by bonding the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11), the temperature rise during film formation (200 in general film formation). The first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are warped in opposite directions due to the stress of the film or around the film, and the laser crystal substrate (11) may be cracked or peeled off.
However, in the method for manufacturing an optical element according to the fifth aspect, before the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are bonded together, the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are combined. Since the reflective mirror coating is applied to the film, it is possible to prevent the occurrence of the above-described cracking and peeling of the adhesive. The reason for this is that the laser crystal substrate (11) can be freely warped, so that it does not break and stress is not applied after bonding.
第6の観点では、本発明は、前記第5の観点による光学素子の製造方法において、反射ミラーコーティング(11c)を施すことによる反りを相殺するような反りを与えるように予め成形しておいた前記レーザ結晶基板(11)に前記反射ミラーコーティング(11c)を施す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6の観点による光学素子の製造方法では、反射ミラーコーティング(11c)を施すことによる反りで予め与えておいた反りが相殺されてレーザ結晶基板(11)が平坦になる。これにより、第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とを好適に接着できる。
なお、第1複合基板(21)についても、反射ミラーコーティング(21c)を施すことによる反りを相殺するような反りを与えるように予め成形しておくことが好ましい。
In a sixth aspect, the present invention is preformed so as to give a warp that cancels out the warp caused by applying the reflective mirror coating (11c) in the method of manufacturing an optical element according to the fifth aspect. Provided is a method for producing an optical element, characterized in that the reflection mirror coating (11c) is applied to the laser crystal substrate (11).
In the manufacturing method of the optical element according to the sixth aspect, the warp previously given by the warp by applying the reflecting mirror coating (11c) is canceled out, and the laser crystal substrate (11) becomes flat. Thereby, a 1st composite substrate (21) and a laser crystal substrate (11) can be adhere | attached suitably.
The first composite substrate (21) is also preferably preliminarily shaped so as to give a warp that cancels out the warp due to the reflection mirror coating (21c).
第7の観点では、本発明は、作用長(L)の長さの光軸方向辺と幅方向辺と厚さ方向辺とを有する板状体である波長変換結晶基板の前記光軸方向辺および前記幅方向辺で区画された少なくとも1面に板状体のダミー材基板を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)に反射ミラーコーティング(21c)を施し、複数の光学素子(9)として切断するライン(C)に沿って前記反射ミラーコーティング(21c)を施した第1複合基板(21)を切断し、他方、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)の他面に反射ミラーコーティング(11c)を施し、複数の光学素子(9)として切断するライン(C)に沿って前記反射ミラーコーティング(11c)を施したレーザ結晶基板(11)を切断し、前記第1複合基板(21)の切断片の前記幅方向辺と厚さ方向辺とで区画されたレーザ光入射面(12i)と前記レーザ結晶基板(11)の切断片の前記レーザ光出射面(11o)がある面とを貼り付けて光学素子(9)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7の観点による光学素子の製造方法では、波長変換結晶基板とダミー材基板とを貼り合わせた第1複合基板(21)の切断片をレーザ結晶基板(11)の切断片に貼り付けるが、切断片における波長変換結晶基板とダミー材基板とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板(11)の切断片に貼り付けることになるため、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。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。また、大きな面積の第1複合基板(21)およびレーザ結晶基板(11)を切断するので、複数の光学素子(9)をまとめて製造できる。
In a seventh aspect, the present invention relates to the optical axis direction side of the wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side having an action length (L). A plate-like dummy material substrate is attached to at least one surface defined by the widthwise sides to form a first composite substrate (21), and a reflective mirror coating (21c) is applied to the first composite substrate (21). The first composite substrate (21) subjected to the reflection mirror coating (21c) is cut along a line (C) to be cut as a plurality of optical elements (9). A reflection mirror coating (11c) is applied to the other surface of the laser crystal substrate (11), which is the laser light emitting surface (11o), and the reflection mirror coating (line) is cut along a line (C) cut as a plurality of optical elements (9). 11c) laser crystal The plate (11) is cut, the laser light incident surface (12i) partitioned by the width direction side and the thickness direction side of the cut piece of the first composite substrate (21), and the laser crystal substrate (11) An optical element manufacturing method is provided, wherein an optical element (9) is obtained by pasting a cut piece to the surface having the laser light emitting surface (11o).
In the optical element manufacturing method according to the seventh aspect, the cut piece of the first composite substrate (21) obtained by bonding the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate is attached to the cut piece of the laser crystal substrate (11). Since the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate in the cut piece are attached to the cut piece of the laser crystal substrate (11) in the bonded area, the bonding operation is facilitated. Therefore, the work efficiency of manufacture can be improved. Furthermore, since it can be bonded with a stable quality, there is no problem that the characteristics differ depending on the location within the bonded surface or the characteristics vary between optical elements, and stable characteristics can be obtained. Further, since the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) having a large area are cut, a plurality of optical elements (9) can be manufactured together.
さらに、第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とを貼り合わせた第2複合基板(22)に反射ミラーコーティングを施すと、成膜時の温度上昇(一般的な成膜では200℃前後)や膜の応力によって第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とが逆方向に反って、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれが発生する場合がある。
しかし、前記第7の観点による光学素子の製造方法では、第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とを貼り合わせる前に、第1複合基板(21)およびレーザ結晶基板(11)に反射ミラーコーティングを施し、切断してから貼り合わせるため、上記割れや接着の剥がれの発生を防止できる。この理由は、レーザ結晶基板(11)が自由に反ることが出来るため割れず、接着後に応力がかかることがないからである。
Furthermore, when a reflective mirror coating is applied to the second composite substrate (22) obtained by bonding the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11), the temperature rise during film formation (200 in general film formation). The first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are warped in opposite directions due to the stress of the film or around the film, and the laser crystal substrate (11) may be cracked or peeled off.
However, in the optical element manufacturing method according to the seventh aspect, before the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are bonded together, the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are combined. Since a reflective mirror coating is applied to the film and cut and then bonded, the occurrence of the above-mentioned cracks and peeling of the adhesion can be prevented. The reason for this is that the laser crystal substrate (11) can be freely warped, so that it does not break and stress is not applied after bonding.
ここで、反射ミラーコーティング(21c)を施すことによる第1複合基板(21)の反りと反射ミラーコーティング(11c)を施すことによるレーザ結晶基板(11)の反りとは、接着面に対して逆方向になるため、大きな面積のままでは接着しにくい場合がある。
しかし、前記第7の観点による光学素子の製造方法では、第1複合基板(21)およびレーザ結晶基板(11)を切断してから貼り合わせる。個々の切断片では接着面積が小さくなるので反りも小さくなり、接着しやすくなる。
Here, the warp of the first composite substrate (21) due to the reflection mirror coating (21c) and the warp of the laser crystal substrate (11) due to the reflection mirror coating (11c) are opposite to the adhesive surface. Due to the direction, it may be difficult to bond with a large area.
However, in the optical element manufacturing method according to the seventh aspect, the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are cut and bonded together. Since each bonded piece has a small bonding area, warpage is also small and bonding is facilitated.
第8の観点では、本発明は、作用長(L)の長さの光軸方向辺と幅方向辺と厚さ方向辺とを有する板状体である波長変換結晶基板の前記光軸方向辺および前記幅方向辺で区画された少なくとも1面に板状体のダミー材基板を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)の前記幅方向辺と厚さ方向辺とで区画されたレーザ光入射面(12i)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、前記第2複合基板(22)に100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング(11c,21c)を施し、次いで切断して複数の光学素子(9)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8の観点による光学素子の製造方法では、波長変換結晶基板とダミー材基板とを貼り合わせた第1複合基板(21)をレーザ結晶基板(11)に貼り付けるが、波長変換結晶基板とダミー材基板とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板(11)に貼り付けることになるため、波長変換結晶基板だけをレーザ結晶基板(11)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。また、複数の光学素子(9)をまとめて製造できる。
In an eighth aspect, the present invention relates to the optical axis direction side of the wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side having an action length (L). A dummy substrate of plate-like material is attached to at least one surface partitioned by the width direction side to form a first composite substrate (21), and the width direction side and the thickness direction of the first composite substrate (21) A laser light incident surface (12i) partitioned by a side and a plate-like body, the one surface of which is the laser light emission surface (11o), the surface having the laser light emission surface (11o) of the laser crystal substrate (11) Is applied to form a second composite substrate (22), the reflective mirror coating (11c, 21c) is applied to the second composite substrate (22) at a film forming temperature of 100 ° C. or lower, and then cut into a plurality of optical elements. (9) is obtained, and a method for producing an optical element is provided.
In the optical element manufacturing method according to the eighth aspect, the first composite substrate (21) obtained by bonding the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate is bonded to the laser crystal substrate (11). Since it is bonded to the laser crystal substrate (11) with the bonding area combined with the dummy material substrate, the bonding operation is much longer than the operation of bonding only the wavelength conversion crystal substrate to the laser crystal substrate (11). It becomes easy. Therefore, the work efficiency of manufacture can be improved. Furthermore, since it can be bonded with a stable quality, there is no problem that the characteristics differ depending on the location within the bonded surface or the characteristics vary between optical elements, and stable characteristics can be obtained. Moreover, a some optical element (9) can be manufactured collectively.
さらに、通常の反射ミラーコーティングでは、成膜時の温度上昇(一般的な成膜では200℃前後)や膜の応力によって第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とが逆方向に反って、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれが発生する場合がある。
しかし、前記第8の観点による光学素子の製造方法では、100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング(11c,21c)を施すため、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれの発生を防止できる。この理由は、低温のため、反りや応力が小さくなるからである。
Furthermore, in a normal reflection mirror coating, the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate (11) are reversed in the reverse direction due to a temperature rise during film formation (about 200 ° C. in general film formation) and film stress. On the other hand, the laser crystal substrate (11) may be cracked or peeled off.
However, in the manufacturing method of the optical element according to the eighth aspect, since the reflection mirror coating (11c, 21c) is applied at a film forming temperature of 100 ° C. or less, the laser crystal substrate (11) is not cracked or peeled off. Can be prevented. This is because warpage and stress are reduced due to low temperature.
第9の観点では、本発明は、前記第8の観点による光学素子の製造方法において、イオンアシスト法またはイオンプレーティング法を使用して前記反射ミラーコーティング(11c,21c)を施す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9の観点による光学素子の製造方法では、100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング(11c,21c)を施すことが出来る。
In a ninth aspect, the present invention provides the optical element manufacturing method according to the eighth aspect, wherein the reflection mirror coating (11c, 21c) is applied using an ion assist method or an ion plating method. A method for manufacturing an optical element is provided.
In the method for manufacturing an optical element according to the ninth aspect, the reflective mirror coating (11c, 21c) can be applied at a film forming temperature of 100 ° C. or lower.
第10の観点では、本発明は、前記第8の観点による光学素子の製造方法において、イオンビームスパッタ法を使用して前記反射ミラーコーティング(11c,21c)を施す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、100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング(11c,21c)を施すことが出来る。
In a tenth aspect, the present invention provides the optical element manufacturing method according to the eighth aspect, wherein the reflection mirror coating (11c, 21c) is applied using an ion beam sputtering method. A manufacturing method is provided.
In the optical element manufacturing method according to the tenth aspect, the reflection mirror coating (11c, 21c) can be applied at a film forming temperature of 100 ° C. or lower.
第11の観点では、本発明は、前記第8の観点による光学素子の製造方法において、ECRスパッタ法を使用して前記反射ミラーコーティング(11c,21c)を施す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、100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング(11c,21c)を施すことが出来る。
In an eleventh aspect, the present invention provides the optical element manufacturing method according to the eighth aspect, wherein the reflection mirror coating (11c, 21c) is applied using an ECR sputtering method. Provide a method.
In the optical element manufacturing method according to the eleventh aspect, the reflection mirror coating (11c, 21c) can be applied at a film forming temperature of 100 ° C. or lower.
第12の観点では、本発明は、作用長(L)の長さの光軸方向辺と幅方向辺と厚さ方向辺とを有する板状体である波長変換結晶基板の前記光軸方向辺および前記幅方向辺で区画された少なくとも1面に板状体のダミー材基板を貼り付けて第1複合基板(21)とし、該第1複合基板(21)の前記幅方向辺と厚さ方向辺とで区画されたレーザ光入射面(12i)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、複数の光学素子(9)として切断するライン(C)に沿って前記第2複合基板(22)を切断し、各切断片に反射ミラーコーティング(11c,21c)を施して複数の光学素子(9)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12の観点による光学素子の製造方法では、波長変換結晶基板とダミー材基板とを貼り合わせた第1複合基板(21)をレーザ結晶基板(11)に貼り付けるが、波長変換結晶基板とダミー材基板とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板(11)に貼り付けることになるため、波長変換結晶基板だけをレーザ結晶基板(11)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。また、複数の光学素子(9)をまとめて製造できる。
In a twelfth aspect, the present invention relates to the optical axis direction side of the wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side having an action length (L). A dummy substrate of plate-like material is attached to at least one surface partitioned by the width direction side to form a first composite substrate (21), and the width direction side and the thickness direction of the first composite substrate (21) A laser light incident surface (12i) partitioned by a side and a plate-like body, the one surface of which is the laser light emission surface (11o), the surface having the laser light emission surface (11o) of the laser crystal substrate (11) Are attached to form a second composite substrate (22), and the second composite substrate (22) is cut along a line (C) to be cut as a plurality of optical elements (9). (11c, 21c) to obtain a plurality of optical elements (9) It provides a method of manufacturing an optical element.
In the optical element manufacturing method according to the twelfth aspect, the first composite substrate (21) obtained by bonding the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate is bonded to the laser crystal substrate (11). Since it is bonded to the laser crystal substrate (11) with the bonding area combined with the dummy material substrate, the bonding operation is much longer than the operation of bonding only the wavelength conversion crystal substrate to the laser crystal substrate (11). It becomes easy. Therefore, the work efficiency of manufacture can be improved. Furthermore, since it can be bonded with a stable quality, there is no problem that the characteristics differ depending on the location within the bonded surface or the characteristics vary between optical elements, and stable characteristics can be obtained. Moreover, a some optical element (9) can be manufactured collectively.
さらに、第2複合基板(22)に反射ミラーコーティングを施すと、成膜時の温度上昇(一般的な成膜では200℃前後)や膜の応力によって第1複合基板(21)とレーザ結晶基板(11)とが逆方向に反って、レーザ結晶基板(11)の割れや接着の剥がれが発生する場合がある。
しかし、前記第12の観点による光学素子の製造方法では、複数の光学素子(9)として切断するライン(C)に沿って第2複合基板(22)を切断してから反射ミラーコーティングを施すため、上記割れや接着の剥がれの発生を防止できる。この理由は、面積の大きなレーザ結晶基板(11)が切断されて面積の小さい切断片に分離されるため、各切断片における反りや応力が小さくなるからである。
Furthermore, when a reflective mirror coating is applied to the second composite substrate (22), the first composite substrate (21) and the laser crystal substrate are caused by temperature rise during film formation (about 200 ° C. in general film formation) and film stress. In some cases, the laser crystal substrate (11) may be cracked or peeled off due to warping in the opposite direction to (11).
However, in the optical element manufacturing method according to the twelfth aspect, the second composite substrate (22) is cut along the line (C) to be cut as the plurality of optical elements (9), and then the reflection mirror coating is applied. The occurrence of the above-mentioned cracks and adhesion peeling can be prevented. This is because the laser crystal substrate (11) having a large area is cut and separated into pieces having a small area, so that warpage and stress in each piece are reduced.
第13の観点では、本発明は、前記第1から前記第12のいずれか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が、周期的分極反転構造を有する基板であ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13の観点による光学素子の製造方法では、周期的分極反転構造を有する基板を用いるが、この基板の光軸方向辺および幅方向辺で区画された面に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がないため、波長変換結晶基板とダミー材基板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になる。
In a thirteenth aspect, the present invention provides the optical element manufacturing method according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the wavelength conversion crystal substrate is a substrate having a periodic domain-inverted structure. An optical element manufacturing method is provided.
In the method for manufacturing an optical element according to the thirteenth aspect, a substrate having a periodic polarization inversion structure is used. On the surface partitioned by the optical axis direction side and the width direction side of the substrate, the polarization of the periodic polarization inversion structure is provided. Since there is no restriction on the aspect ratio of the inversion period and the crystal thickness in the polarization direction, the bonding area between the wavelength conversion crystal substrate and the dummy material substrate can be increased, and this bonding operation becomes easy.
本発明の光学素子の製造方法によれば、製造作業効率を向上でき、安定した特性が得られる。 According to the method for manufacturing an optical element of the present invention, manufacturing work efficiency can be improved and stable characteristics can be obtained.
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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
図1は、実施例1に係る光学素子の製造手順を示すフロー図である。
ステップS1では、図2に示すように、分極反転方向Drの光軸方向辺の長さL’、分極反転方向Drおよび分極方向Dpに交差する幅方向の幅G、分極方向Dpの厚さ方向の厚さdの板状体である波長変換結晶大基板32を作成する。長さL’は例えば6mm、幅Gは例えば6mm、厚さdは例えば0.4mmである。そして、ステップS3へ進む。
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。
FIG. 1 is a flowchart illustrating the manufacturing procedure of the optical element according to the first embodiment.
In step S1, as shown in FIG. 2, the length L ′ of the side of the optical axis direction in the polarization inversion direction Dr, the width G in the width direction intersecting the polarization inversion direction Dr and the polarization direction Dp, and the thickness direction of the polarization direction Dp The wavelength conversion crystal
The wavelength conversion crystal
強誘電体結晶大基板32a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)であり、そのモル分率Li2O/(Ta2O5+Li2O)は0.495以上0.505未満である。
The ferroelectric crystal
ステップS2では、図3の(a)に示すように、長さL’、幅G、厚さWの板状体であるダミー材大基板13−1を作成する。また、図3の(b)に示すように、長さL’、幅G、厚さwの板状体であるダミー材大基板13−2を作成する。厚さWは例えば1mm、厚さwは例えば0.5mmである。そして、ステップS3へ進む。 In step S2, as shown in FIG. 3A, a dummy material large substrate 13-1 that is a plate-like body having a length L ', a width G, and a thickness W is formed. Further, as shown in FIG. 3B, a dummy material large substrate 13-2 which is a plate-like body having a length L ', a width G, and a thickness w is formed. The thickness W is 1 mm, for example, and the thickness w is 0.5 mm, for example. Then, the process proceeds to step S3.
ダミー材は、ヒートシンクとして好適に機能するように、ガラスの熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材料製とすることが好ましい。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LT基板、CLT基板、Cu基板である。
The dummy material is preferably made of a material having a thermal conductivity larger than that of the glass so as to function suitably as a heat sink. Further, in order to suppress adverse effects when thermally expanded, it is preferable to use a material having a thermal expansion coefficient comparable to that of the
ステップS3では、図4に示すように波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1とを交互に貼り合わせ、両端にはダミー材大基板13−2を貼り合わせ、第1複合大基板21’を作成する。貼り合わせた方向の第1複合大基板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。
In step S3, as shown in FIG. 4, the wavelength conversion crystal
As the bonding method, an adhesive may be used, or an optical contact may be used.
ステップS4では、図5に示すように分極反転方向Dr(=光軸方向)について所定の作用長Lごとに波長変換結晶大基板32をダイシング装置で切断し、図6に示すごとき第1複合基板21を複数得る。C’は切断線である。作用長Lは例えば2mmである。
In step S4, as shown in FIG. 5, the wavelength conversion crystal
ステップS5では、分極反転方向Drに対向する第1複合基板21の2面に光学研磨を施し、必要な場合にはAR膜を成膜する。例えば、貼り合わせ面側に基本波に対するAR膜を成膜する。
In step S5, two surfaces of the first
一方、ステップS8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S9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7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。
On the other hand, in step S8, a laser crystal large substrate having a predetermined thickness h is formed.
In step S9, the large laser crystal substrate is cut into a size matching the length G and width Z of the first
The laser crystal large substrate is, for example, a YAG crystal large substrate.
ステップS10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、必要な場合にはAR膜を成膜する。例えば、貼り合わせ面側に基本波に対するAR膜を成膜する。
そして、ステップS14へ進む。
In step S10, optical polishing is performed on two surfaces of the
Then, the process proceeds to step S14.
ステップS14では、図8に示すように、第1複合基板21のAR膜を成膜した面すなわちレーザ光入射面12i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11o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。
In step S14, as shown in FIG. 8, the surface of the first
As the bonding method, an adhesive may be used, or an optical contact may be used.
ステップS15aでは、図9に示すように、複数の光学素子として切断するラインCに沿って第2複合基板22のレーザ結晶基板11に切込みKを入れる。
ステップS16aでは、図10に示すように、第2複合基板22におけるレーザ結晶基板11の切込みKを入れた面に反射ミラーコーティング11cを施すと共にその反対側の第1複合基板21の面に反射ミラーコーティング21cを施す。
ステップS17では、反射ミラーコーティング21c,11cを施した第2複合基板22をラインCで切断し、図11に示す如き光学素子9を複数得る。
In step S15a, as shown in FIG. 9, a cut K is made in the
In step S16a, as shown in FIG. 10, the
In step S17, the second
図11において、光学素子9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。
In FIG. 11, an optical element 9 includes a
実施例1によれば次の効果が得られる。
(1)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2の貼り合わせ面積が大きい(例えば6mm×7mm)ので、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。
(2)第1複合大基板21’の光軸方向辺について作用長Lで切断するので、光軸に対するアライメントがばらつかず、安定した特性が得られる。
(3)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板11に貼り付けることになるため、貼り合わせ作業が容易になる。
(4)ダミー材3として、ガラスより熱伝導のよい材料を用いれば、ヒートシンクとして好適に機能する。
(5)複数の光学素子9をまとめて製造できる。
(6)レーザ結晶基板11が切欠きKで面積の小さい区画に分離されるため、反射ミラーコーティング11c,21cを施すことによる反りや応力が各区画において小さくなり、レーザ結晶基板11の割れや接着の剥がれの発生を防止できる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the bonding area of the wavelength conversion crystal
(2) Since the first composite
(3) Since the wavelength conversion crystal
(4) If a material having better thermal conductivity than glass is used as the
(5) A plurality of optical elements 9 can be manufactured together.
(6) Since the
先述の実施例1および後述の実施例を次のように変形してもよい。
ステップS5において、第1複合基板21に研磨を施し、貼り合せ面にAR膜を成膜する。
ステップS10において、レーザ結晶基板11に研磨を施し、貼り合せ面にAR膜を成膜する。
ステップS14において、第1複合基板21とレーザ結晶基板11とを貼り合せて仮第2複合基板を作成し、仮第2複合基板におけるレーザ入射面(レーザ結晶基板11におけるレーザ光出射面11oと反対側の面)およびレーザ出射面(第1複合基板21におけるレーザ光入射面12iと反対側の面)の2面に光学研磨を施し、HR膜を成膜して第2複合基板22を作成する。
この変形によれば、第1複合基板21とレーザ結晶基板11とを貼り合せた後にHR面を作成することで、平行平面精度が良い光学素子9を得られる。
The above-described first embodiment and the embodiments described later may be modified as follows.
In step S5, the first
In step S10, the
In step S14, the first
According to this modification, the optical element 9 having good parallel plane accuracy can be obtained by forming the HR plane after the first
また、波長変換結晶大基板32の長さL’=作用長Lとし、ダミー材大基板13−1,13−2の長さL’=作用長Lとした後で、これらを貼り合わせてもよい。
Further, after setting the length L ′ of the wavelength conversion crystal
図12は、実施例2に係る光学素子の製造手順を示すフロー図である。
ステップS1〜S5,S8〜S10およびS14は、実施例1と同様である。
ステップS14の後、ステップS15bへ進む。
FIG. 12 is a flowchart illustrating the manufacturing procedure of the optical element according to the second embodiment.
Steps S1 to S5, S8 to S10, and S14 are the same as those in the first embodiment.
After step S14, the process proceeds to step S15b.
ステップS15bでは、図13に示すように、第2複合基板22におけるレーザ入射面およびレーザ出射面の複数の光学素子として切断するラインCに沿った帯状部分を遮蔽するマスクMを付ける。マスクMは、例えば金属板である。
In step S15b, as shown in FIG. 13, a mask M is attached to shield the belt-like portion along the line C to be cut as a plurality of optical elements on the laser incident surface and the laser emitting surface of the second
ステップS16bでは、第2複合基板22におけるマスクMを付けた面に反射ミラーコーティング11c,21cを施す。そして、マスクMを除去する。図14に、反射ミラーコーティング11c,21cを施した後、マスクMを除去した第2複合基板22を示す。
ステップS17では、反射ミラーコーティング11c,21cを施した第2複合基板22をラインCで切断し、図15に示す如き光学素子9を複数得る。
In step S16b, the
In step S17, the second
マスクMは、金属板でもよいし、フォトレジストリまたはポリイミドでもよい。
なお、マスクMが金属板の場合は、反射ミラーコーティング後にマスクMを除去する。また、マスクMがフォトレジストリまたはポリイミドの場合は、第2複合基板22をラインCで切断する前または切断後にリフトオフ法により除去する。
The mask M may be a metal plate, a photoregistry or polyimide.
When the mask M is a metal plate, the mask M is removed after the reflection mirror coating. Further, when the mask M is a photo-registry or polyimide, the second
実施例2によれば次の効果が得られる。
(1)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2の貼り合わせ面積が大きい(例えば6mm×7mm)ので、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。
(2)第1複合大基板21’の光軸方向辺について作用長Lで切断するので、光軸に対するアライメントがばらつかず、安定した特性が得られる。
(3)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板11に貼り付けることになるため、貼り合わせ作業が容易になる。
(4)ダミー材3として、ガラスより熱伝導のよい材料を用いれば、ヒートシンクとして好適に機能する。
(5)複数の光学素子9をまとめて製造できる。
(6)反射ミラーコーティング11c,21cがマスクMで面積の小さい区画に分離されるため、反射ミラーコーティング11c,21cを施すことによる反りや応力が各区画において小さくなり、レーザ結晶基板11の割れや接着の剥がれの発生を防止できる。
According to the second embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the bonding area of the wavelength conversion crystal
(2) Since the first composite
(3) Since the wavelength conversion crystal
(4) If a material having better thermal conductivity than glass is used as the
(5) A plurality of optical elements 9 can be manufactured together.
(6) Since the
図16は、実施例3に係る光学素子の製造手順を示すフロー図である。
ステップS1〜S5は、実施例1と同様である。
ステップS6では、図17に示すように、第1複合基板21のレーザ光入射面12iと反対側の面に反射ミラーコーティング21cを施す。そして、ステップS14へ進む。
FIG. 16 is a flowchart illustrating the manufacturing procedure of the optical element according to the third embodiment.
Steps S1 to S5 are the same as those in the first embodiment.
In step S6, as shown in FIG. 17, the reflection mirror coating 21c is applied to the surface of the first
ステップS8〜S10、実施例1と同様である。
ステップS11では、図18に示すように、レーザ結晶基板11のレーザ光出射面11oと反対側の面に反射ミラーコーティング11cを施す。そして、ステップS14へ進む。
Steps S8 to S10 are the same as those in the first embodiment.
In step S11, as shown in FIG. 18, a
ステップS14では、図19に示すように、第1複合基板21のレーザ光入射面12iとレーザ結晶基板11のレーザ光出射面11oとを貼り合わせて第2複合基板22を作成する。
ステップS17では、反射ミラーコーティング21c,11cを施した第2複合基板22をラインCで切断し、図20に示す如き光学素子9を複数得る。
In step S14, as shown in FIG. 19, the laser light incident surface 12i of the first
In step S17, the second
実施例3によれば次の効果が得られる。
(1)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2の貼り合わせ面積が大きい(例えば6mm×7mm)ので、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。
(2)第1複合大基板21’の光軸方向辺について作用長Lで切断するので、光軸に対するアライメントがばらつかず、安定した特性が得られる。
(3)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板11に貼り付けることになるため、貼り合わせ作業が容易になる。
(4)ダミー材3として、ガラスより熱伝導のよい材料を用いれば、ヒートシンクとして好適に機能する。
(5)複数の光学素子9をまとめて製造できる。
(6)第1複合基板21とレーザ結晶基板11とにそれぞれ単独に反射ミラーコーティング21c,11cを施すため、それぞれが自由に反ることが出来て割れたりしない。また、接着後に反ることがないから接着の剥がれの発生を防止できる。
According to the third embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the bonding area of the wavelength conversion crystal
(2) Since the first composite
(3) Since the wavelength conversion crystal
(4) If a material having better thermal conductivity than glass is used as the
(5) A plurality of optical elements 9 can be manufactured together.
(6) Since the
実施例3を次のように変形してもよい。
ステップS5において、図21に示すように、第1複合基板21に研磨を施し、反射ミラーコーティング21cを施すことによる反りを相殺するような反りを与えるように予め成形しておく。
ステップS10において、図22に示すように、レーザ結晶基板11に研磨を施し、反射ミラーコーティング11cを施すことによる反りを相殺するような反りを与えるように予め成形しておく。
この変形によれば、予め与えておいた反りが反射ミラーコーティング21c,11cを施すことによる反りによって相殺され第1複合基板21およびレーザ結晶基板11が平坦になるから、第1複合基板21とレーザ結晶基板11とを好適に接着できるようになる。
The third embodiment may be modified as follows.
In step S5, as shown in FIG. 21, the first
In step S10, as shown in FIG. 22, the
According to this modification, the warp previously given is canceled by the warp by applying the
図23は、実施例4に係る光学素子の製造手順を示すフロー図である。
ステップS1〜S6は、実施例3と同様である。
ステップS6の後、ステップS7へ進む。
FIG. 23 is a flowchart illustrating the manufacturing procedure of the optical element according to the fourth embodiment.
Steps S1 to S6 are the same as in the third embodiment.
After step S6, the process proceeds to step S7.
ステップS7では、図24に示すように反射ミラーコーティング21cを施した第2複合基板22をラインCで切断し、図25に示す如き切断片を複数得る。この切断片は、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。ステップS7の後、ステップS13へ進む。
In step S7, as shown in FIG. 24, the second
ステップS8〜S11は、実施例3と同様である。
ステップS11の後、ステップS12へ進む。
Steps S8 to S11 are the same as in the third embodiment.
After step S11, the process proceeds to step S12.
ステップS12では、図26に示すように反射ミラーコーティング11cを施したレーザ結晶基板11をラインCで切断し、図27に示す如き切断片を複数得る。ステップS12の後、ステップS13へ進む。
In step S12, the
ステップS13では、図25の切断片と図27の切断片とを接着し、図20に示す如き光学素子9を得る。 In step S13, the cut piece of FIG. 25 and the cut piece of FIG. 27 are bonded to obtain the optical element 9 as shown in FIG.
実施例4によれば次の効果が得られる。
(1)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2の貼り合わせ面積が大きい(例えば6mm×7mm)ので、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。
(2)第1複合大基板21’の光軸方向辺について作用長Lで切断するので、光軸に対するアライメントがばらつかず、安定した特性が得られる。
(3)図25の切断片におけるレーザ光入射面2iの面積とダミー材部分3dの面積とを合わせた面積で図27の切断片に貼り付けることになるため、貼り合わせ作業が容易になる。
(4)ダミー材3として、ガラスより熱伝導のよい材料を用いれば、ヒートシンクとして好適に機能する。
(5)複数の光学素子9をまとめて製造できる。
(6)第1複合基板21とレーザ結晶基板11とにそれぞれ単独で反射ミラーコーティング21c,11cを施すため、それぞれが自由に反ることが出来て割れたりしない。また、面積の小さな切断片に切断してから接着するため、個々の切断片における反り量が小さくなり、好適に接着できる。さらに、接着後に反ることがないから接着の剥がれの発生を防止できる。
According to the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the bonding area of the wavelength conversion crystal
(2) Since the first composite
(3) Since the area of the laser light incident surface 2i and the area of the dummy material portion 3d in the cut piece of FIG. 25 are pasted to the cut piece of FIG. 27, the bonding work is facilitated.
(4) If a material having better thermal conductivity than glass is used as the
(5) A plurality of optical elements 9 can be manufactured together.
(6) Since the
図28は、実施例5に係る光学素子の製造手順を示すフロー図である。
ステップS1〜S5,S8〜S10およびS14は、実施例1と同様である。
ステップS14の後、ステップS16cへ進む。
FIG. 28 is a flowchart illustrating the manufacturing procedure of the optical element according to the fifth embodiment.
Steps S1 to S5, S8 to S10, and S14 are the same as those in the first embodiment.
After step S14, the process proceeds to step S16c.
ステップS16cでは、第2複合基板22に100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング11c,21cを施す。例えば、イオンアシスト法,イオンプレーティング法,イオンビームスパッタ法,ECRスパッタ法を使用すれば、100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング11c,21cを施すことが可能である。
ステップS17では、反射ミラーコーティング11c,21cを施した第2複合基板22を切断して複数の光学素子9を得る。
In step S16c, the
In step S17, the second
実施例5によれば次の効果が得られる。
(1)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2の貼り合わせ面積が大きい(例えば6mm×7mm)ので、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。
(2)第1複合大基板21’の光軸方向辺について作用長Lで切断するので、光軸に対するアライメントがばらつかず、安定した特性が得られる。
(3)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板11に貼り付けることになるため、貼り合わせ作業が容易になる。
(4)ダミー材3として、ガラスより熱伝導のよい材料を用いれば、ヒートシンクとして好適に機能する。
(5)複数の光学素子9をまとめて製造できる。
(6)100℃以下の成膜温度で反射ミラーコーティング11c,21cを施すため、反りや応力が小さくなるから、レーザ結晶基板11の割れや接着の剥がれの発生を防止できる。
According to the fifth embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the bonding area of the wavelength conversion crystal
(2) Since the first composite
(3) Since the wavelength conversion crystal
(4) If a material having better thermal conductivity than glass is used as the
(5) A plurality of optical elements 9 can be manufactured together.
(6) Since the
図29は、実施例6に係る光学素子の製造手順を示すフロー図である。
ステップS1〜S5,S8〜S10およびS14は、実施例1と同様である。
ステップS14の後、ステップS17へ進む。
FIG. 29 is a flowchart illustrating the manufacturing procedure of the optical element according to the sixth embodiment.
Steps S1 to S5, S8 to S10, and S14 are the same as those in the first embodiment.
After step S14, the process proceeds to step S17.
ステップS17では、図30に示すように、第2複合基板22をラインCで切断し、図31に示す如き切断片を複数得る。
In step S17, as shown in FIG. 30, the second
ステップS18では、第2複合基板22の切断片に反射ミラーコーティングを施し、図20に示す如き光学素子9を得る。
In step S18, a reflecting mirror coating is applied to the cut piece of the second
実施例6によれば次の効果が得られる。
(1)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2の貼り合わせ面積が大きい(例えば6mm×7mm)ので、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。
(2)第1複合大基板21’の光軸方向辺について作用長Lで切断するので、光軸に対するアライメントがばらつかず、安定した特性が得られる。
(3)波長変換結晶大基板32とダミー材大基板13−1,13−2とを合わせた貼り合わせ面積でレーザ結晶基板11に貼り付けることになるため、貼り合わせ作業が容易になる。
(4)ダミー材3として、ガラスより熱伝導のよい材料を用いれば、ヒートシンクとして好適に機能する。
(5)複数の光学素子9をまとめて製造できる。
(6)面積の小さな切断片に切断してから反射ミラーコーティング21c,11cを施すため、個々の切断片における反りや応力が小さくなり、割れや接着の剥がれの発生を防止できる。
According to the sixth embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the bonding area of the wavelength conversion crystal
(2) Since the first composite
(3) Since the wavelength conversion crystal
(4) If a material having better thermal conductivity than glass is used as the
(5) A plurality of optical elements 9 can be manufactured together.
(6) Since the reflecting
(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)ダミー材大基板13−1,13−2として、波長変換結晶2と同じ材料(周期的分極反転構造は必要ない)や、石英ガラス、BK−7なども使用できる。
(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。
(1) As the wavelength conversion crystal
(2) As the dummy material large substrates 13-1 and 13-2, the same material as the wavelength conversion crystal 2 (periodic polarization inversion structure is not required), quartz glass, BK-7, or the like can be used.
(3) The
本発明の光学素子の製造方法は、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。 The method for producing an optical element of the present invention can be used for, for example, a semiconductor excitation solid-state laser using an SHG wavelength conversion technique.
1 レーザ結晶
2 波長変換結晶
3 ダミー材
9 光学素子
11 レーザ結晶基板
11c,21c 反射ミラーコーティング
13−1,13−2 ダミー材大基板
21 第1複合基板
21’ 第1複合大基板
22 第2複合基板
32 波長変換結晶大基板
C,C’ 切断線
Dp 分極方向
Dr 分極反転方向
K 切欠き
L 作用長
M マスク
DESCRIPTION OF
Claims (13)
The wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side of the length of the working length (L), is defined by at least the optical axis direction side and the width direction side. A plate-like dummy material substrate is attached to one surface to form a first composite substrate (21), and the laser light incident surface defined by the width direction side and the thickness direction side of the first composite substrate (21) (12i) and the surface of the laser crystal substrate (11) having the laser light emitting surface (11o), the one surface of which is a laser light emitting surface (11o), are attached to the second composite substrate ( 22), and after making a cut (K) in the laser crystal substrate (11) of the second composite substrate (22) along a line (C) to be cut as a plurality of optical elements (9), a reflection mirror coating (11c, 21c), then cut along the line (C) Method of manufacturing an optical element, characterized in that to obtain an optical element (9).
3. The optical element manufacturing method according to claim 2, wherein the mask (M) is a photo-registry or polyimide, and is removed by a lift-off method before or after cutting along the line (C). Device manufacturing method.
6. The method of manufacturing an optical element according to claim 5, wherein the reflection is applied to the laser crystal substrate (11) that has been shaped in advance so as to give a warp that cancels the warp caused by applying the reflective mirror coating (11c). A method for producing an optical element, comprising applying a mirror coating (11c).
The wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side of the length of the working length (L), is defined by at least the optical axis direction side and the width direction side. A plate-like dummy material substrate is attached to one surface to form a first composite substrate (21), and the first composite substrate (21) is provided with a reflective mirror coating (21c) and cut into a plurality of optical elements (9). The first composite substrate (21) provided with the reflection mirror coating (21c) is cut along the line (C) to be cut, and on the other hand, the laser is a plate-like body, one surface of which is the laser light emission surface (11o) A laser crystal substrate (11) having a reflection mirror coating (11c) applied to the other surface of the crystal substrate (11) and the reflection mirror coating (11c) being applied along a line (C) cut as a plurality of optical elements (9). ) The laser light incident surface (12i) partitioned by the width direction side and the thickness direction side of the cut piece of one composite substrate (21) and the laser light emission surface (11o) of the cut piece of the laser crystal substrate (11) ) To obtain an optical element (9).
9. The method of manufacturing an optical element according to claim 8, wherein the reflection mirror coating (11c, 21c) is applied using an ECR sputtering method.
The wavelength conversion crystal substrate, which is a plate-like body having an optical axis direction side, a width direction side, and a thickness direction side of the length of the working length (L), is defined by at least the optical axis direction side and the width direction side. A plate-like dummy material substrate is attached to one surface to form a first composite substrate (21), and the laser light incident surface defined by the width direction side and the thickness direction side of the first composite substrate (21) (12i) and the surface of the laser crystal substrate (11) having the laser light emitting surface (11o), the one surface of which is a laser light emitting surface (11o), are attached to the second composite substrate ( 22), the second composite substrate (22) is cut along a line (C) to be cut as a plurality of optical elements (9), and a reflecting mirror coating (11c, 21c) is applied to each of the cut pieces. A method for producing an optical element, comprising obtaining the optical element (9).
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04262589A (en) * | 1991-02-15 | 1992-09-17 | Nec Kagoshima Ltd | Manufacture of optical semiconductor device |
JP2002031827A (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | Periodic polarization reversal nonlinear optical material with structure having increased effective opening area |
JP2004295088A (en) * | 2003-03-11 | 2004-10-21 | Ngk Insulators Ltd | Wavelength conversion element |
JP2005057043A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Topcon Corp | Manufacturing method of solid-state laser apparatus and wavelength conversion optical member |
JP2005266703A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Shimadzu Corp | Wavelength conversion device |
JP2007508682A (en) * | 2003-09-22 | 2007-04-05 | スネイク クリーク レーザーズ エルエルシー | High density method for manufacturing diode pumped microlasers |
-
2007
- 2007-07-05 JP JP2007177124A patent/JP2009015039A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04262589A (en) * | 1991-02-15 | 1992-09-17 | Nec Kagoshima Ltd | Manufacture of optical semiconductor device |
JP2002031827A (en) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | Periodic polarization reversal nonlinear optical material with structure having increased effective opening area |
JP2004295088A (en) * | 2003-03-11 | 2004-10-21 | Ngk Insulators Ltd | Wavelength conversion element |
JP2005057043A (en) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Topcon Corp | Manufacturing method of solid-state laser apparatus and wavelength conversion optical member |
JP2007508682A (en) * | 2003-09-22 | 2007-04-05 | スネイク クリーク レーザーズ エルエルシー | High density method for manufacturing diode pumped microlasers |
JP2005266703A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Shimadzu Corp | Wavelength conversion device |
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