JP2760172B2 - 導波路型非線形光学デバイス - Google Patents

導波路型非線形光学デバイス

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JP2760172B2
JP2760172B2 JP3184198A JP18419891A JP2760172B2 JP 2760172 B2 JP2760172 B2 JP 2760172B2 JP 3184198 A JP3184198 A JP 3184198A JP 18419891 A JP18419891 A JP 18419891A JP 2760172 B2 JP2760172 B2 JP 2760172B2
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/131—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by using epitaxial growth

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はβ−ＢａＢ2Ｏ4を用い
た導波路型非線形光学デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】β−ＢａＢ2Ｏ4は非線形光学定数が比較
的大きく、紫外域まで透明な優れた高調波発生素子であ
るが、従来はバルク単結晶としてしか使用されていなか
った。この使用方法では、入力パワーを大きくすること
だけが、エネルギー密度の上昇を図ることのできる手段
であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】紫外域まで透明なβ−
ＢａＢ2Ｏ4を使用した非線形光学素子で、入力パワーを
上げずにエネルギー密度を上げるためには、光学導波路
が必要であった。本発明の目的は、低出力で高エネルギ
ー密度を得ることの可能なβ−ＢａＢ2Ｏ4を利用した導
波路型非線形光学デバイスを提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、α−Ｂａ1-x
ＳｒxＢ2Ｏ4（但し、０．０４≦ｘ≦０．１０）基板上
にβ−ＢａＢ2Ｏ4をエピタキシャル成長させた導波路が
形成されていることを特徴とする導波路型非線形光学デ
バイスである。
【０００５】
【作用】β−ＢａＢ2Ｏ4のＢａ位置をＳｒで一部置換し
たα−Ｂａ1-xＳｒxＢ2Ｏ4（０．０４≦ｘ≦０．１０）
は、表１のように、β−ＢａＢ2Ｏ4と比較して屈折率が
低いことが、本発明者の実験により初めて明らかになっ
た。従って、α−Ｂａ1-xＳｒxＢ2Ｏ4（０．０４≦ｘ≦
０．１０）基板上にβ−ＢａＢ2Ｏ4をエピタキシャル成
長させて薄膜を形成すれば、両者の屈折率差により光導
波路を形成することができる。
【０００６】
【表１】 ─────────────────────────────────── ｎo ｎo ｎe ｎe （波長1.064μｍ） （波長0.532μｍ） ─────────────────────────────────── β−ＢａＢ2Ｏ4 1.6570 1.6741 1.5390 1.5541 ─────────────────────────────────── α−Ｂａ0.96Ｓｒ0.04Ｂ2Ｏ4 1.6426 1.6597 1.5246 1.5397 ─────────────────────────────────── α−Ｂａ0.94Ｓｒ0.06Ｂ2Ｏ4 1.6444 1.6611 1.5260 1.5411 ─────────────────────────────────── α−Ｂａ0.93Ｓｒ0.07Ｂ2Ｏ4 1.6444 1.6615 1.5264 1.5415 ─────────────────────────────────── α−Ｂａ0.92Ｓｒ0.08Ｂ2Ｏ4 1.6446 1.6617 1.5266 1.5417 ─────────────────────────────────── α−Ｂａ0.90Ｓｒ0.10Ｂ2Ｏ4 1.6459 1.6630 1.5279 1.5430 ─────────────────────────────────── ｎo：常光線に対する屈折率 ｎe：異常光線に対する屈折率 このように、紫外域まで透明なβ−ＢａＢ2Ｏ4を使用し
た非線形光学素子において、薄膜導波路構造にすること
により、光の伝搬は薄い膜内に制御され、入力パワーが
小さくても容易にエネルギー密度を高くすることができ
る。従って、低出力光源の使用が可能な、短波長高効率
レーザ光が得られる。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。Ｂ
ａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ ０．９６ｍｏｌと、ＳｒＣｌ2・６Ｈ
2Ｏ ０．０４ｍｏｌと、Ｈ3ＢＯ3 ２．００ｍｏｌとを
２リットルの水に溶解し、ｐＨを１２に調整してＢａ
0.96Ｓｒ0.04Ｂ2Ｏ4を沈澱させた。これを８００℃で１
０時間焼成し、α−Ｂａ0.96Ｓｒ0.04Ｂ2Ｏ4を得た。こ
の粉末を白金るつぼに充填して、通常の高周波引上げ炉
でα−Ｂａ0.96Ｓｒ0.04Ｂ2Ｏ4単結晶を育成した。引上
げは、シード回転数２０ｒｐｍ、引上げ速度３ｍｍ／
ｈ、空気中雰囲気、育成方位はｃ軸で行った。育成結晶
をｃ面に切断し、基板用に加工した。β−ＢａＢ2Ｏ4粉
末は、１ｍｏｌのＢａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ と２ｍｏｌのＨ3
ＢＯ3を２リットルの水に溶解し、ｐＨを１２に調整
し、沈澱を８００℃，１０時間焼成して、作製した。β
−ＢａＢ2Ｏ4粉末を液相エピタキシャル成長用融体原料
とし、ｚ板のα−Ｂａ0.96Ｓｒ0.04Ｂ2Ｏ4を基板とし
て、膜厚１μｍのβ−ＢａＢ2Ｏ4薄膜を作製した。この
薄膜平面導波路の端面から入射させたＬＤ励起ＹＡＧレ
ーザの１．０６μｍ光は、導波路内を伝搬し、β−Ｂａ
Ｂ2Ｏ4の持つ非線形性によって、出射端面から、０．５
３２μｍのＳＨＧ光を得た。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば小
さな入射パワーで高エネルギー密度を得ることが可能と
なり、β−ＢａＢ2Ｏ4を利用した導波路型非線形光学デ
バイスの提供が可能となった。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−245130（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−107431（ＪＰ，Ａ) ＺＥＩＴＳＣＨＲＩＦＴ ＦＵＲ Ｋ ＲＩＳＴＡＬＬＯＧＲＡＰＨＩＥ，ＶＯ Ｌ．168（1984）ＰＰ．293−297 ＥＵＲ．Ｊ．ＳＯＬＩＤ ＳＴＡＴＥ ＩＮＯＲＧ．ＣＨＥＭ．，ＶＯＬ．25 ＮＯ．４（1988）ＰＰ．387−397 1990年秋季第51回応用物理学会学術講 演会予稿集 第１分冊（1990年９月26日 発行）Ｐ．195 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/35 - 1/37 H01S 3/108 - 3/109 G02B 6/12 - 6/14 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 α−Ｂａ1-xＳｒxＢ2Ｏ4（但し、０．０
    ４≦ｘ≦０．１０） 基板上にβ−ＢａＢ2Ｏ4をエピタキシャル成長させた導
    波路が形成されていることを特徴とする導波路型非線形
    光学デバイス。
JP3184198A 1991-06-28 1991-06-28 導波路型非線形光学デバイス Expired - Fee Related JP2760172B2 (ja)

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JPH0511292A JPH0511292A (ja) 1993-01-19
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ＺＥＩＴＳＣＨＲＩＦＴ ＦＵＲ ＫＲＩＳＴＡＬＬＯＧＲＡＰＨＩＥ，ＶＯＬ．１６８（１９８４）ＰＰ．２９３−２９７

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US5259058A (en) 1993-11-02

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