JP3322348B2 - 波長変換素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は波長変換素子、特に、非
線形光学材料を利用した波長変換素子に関する。
線形光学材料を利用した波長変換素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】波長変換素子の波長変換効率を向上させ
るためには、いわゆる位相整合を達成する必要がある。
従来の１つの導波路を有するタイプの素子においては、
導波路の膜厚を制御したり、導波路の材料組成を制御
（屈折率の制御）したりして行う位相整合法が用いられ
ていた。しかしながら、上記の膜厚制御の方法は、その
制御がオングストローム単位の厳しい精度で行われなけ
ればならず、また、組成制御にしても厳しい組成管理が
必要であり、位相整合の条件設定には困難が強いられ
る。さらに用いる材料によっては、組成制御のみでは位
相整合が全く不可能なものもある。また、用いる材料に
よっては、温度により屈折率を変化させて位相整合を達
成させる方法もあるが、素子の温度を一定に保つために
用いられる温度コントロール素子の時定数が大きく温度
変化に対して速やかに追従できず、しかも駆動に大きな
電流が必要であるという欠点がある。
るためには、いわゆる位相整合を達成する必要がある。
従来の１つの導波路を有するタイプの素子においては、
導波路の膜厚を制御したり、導波路の材料組成を制御
（屈折率の制御）したりして行う位相整合法が用いられ
ていた。しかしながら、上記の膜厚制御の方法は、その
制御がオングストローム単位の厳しい精度で行われなけ
ればならず、また、組成制御にしても厳しい組成管理が
必要であり、位相整合の条件設定には困難が強いられ
る。さらに用いる材料によっては、組成制御のみでは位
相整合が全く不可能なものもある。また、用いる材料に
よっては、温度により屈折率を変化させて位相整合を達
成させる方法もあるが、素子の温度を一定に保つために
用いられる温度コントロール素子の時定数が大きく温度
変化に対して速やかに追従できず、しかも駆動に大きな
電流が必要であるという欠点がある。
【０００３】このような実情のもと、図５に示されるよ
うな２つの導波路を有するタイプの素子が提案されてい
る。このものは上記の欠点を補い汎用的な位相整合を目
的とした波長変換素子であり、図示のごとく、ＬｉＴａ
Ｏ3 基板５１上に、ＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ3 組成の第１の
導波路６１を有し、この導波路６１の上にＬｉ（Ｔａ，
Ｎｂ）Ｏ3 （（Ｔａ，Ｎｂ）2 Ｏ5 ）高屈折率層７１を
有し、この上にＬｉ（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ3 （（Ｎｂ）2 Ｏ
5 ）組成の第２の導波路８１とを有する構成となってい
る。この素子は、位相整合が、イオン、組成成分調整の
みでなく、２つの導波路６１，８１の結合特性により調
整可能で、位相整合のとれた高出力の波長変換素子が得
られ、しかも、導波路分散特性によって、基本波、第２
高調波の分波が可能であるとされている。
うな２つの導波路を有するタイプの素子が提案されてい
る。このものは上記の欠点を補い汎用的な位相整合を目
的とした波長変換素子であり、図示のごとく、ＬｉＴａ
Ｏ3 基板５１上に、ＭｇＯ−ＬｉＮｂＯ3 組成の第１の
導波路６１を有し、この導波路６１の上にＬｉ（Ｔａ，
Ｎｂ）Ｏ3 （（Ｔａ，Ｎｂ）2 Ｏ5 ）高屈折率層７１を
有し、この上にＬｉ（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ3 （（Ｎｂ）2 Ｏ
5 ）組成の第２の導波路８１とを有する構成となってい
る。この素子は、位相整合が、イオン、組成成分調整の
みでなく、２つの導波路６１，８１の結合特性により調
整可能で、位相整合のとれた高出力の波長変換素子が得
られ、しかも、導波路分散特性によって、基本波、第２
高調波の分波が可能であるとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案のものは、２次元のいわゆるスラブ型の導波路であ
り、導波路内に注入された光の３次元閉じ込めが出来
ず、幅方向に広がって楕円光となるため変換効率は低減
してしまう。このような実情に鑑み本発明は創案された
ものであり、その目的は上記従来の、問題点を解決し、
第２高調波光の変換効率が大きな波長変換素子を提供す
ることにある。
案のものは、２次元のいわゆるスラブ型の導波路であ
り、導波路内に注入された光の３次元閉じ込めが出来
ず、幅方向に広がって楕円光となるため変換効率は低減
してしまう。このような実情に鑑み本発明は創案された
ものであり、その目的は上記従来の、問題点を解決し、
第２高調波光の変換効率が大きな波長変換素子を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、非線形光学材料の基板内に設けられ、入射
した基本波を導波させると共に、該基本波を第２高調波
に変換する第１のチャネル型導波路と、前記第１のチャ
ネル型導波路に併走して設けられた第２のチャネル型導
波路とを備え、前記第１のチャネル型導波路と前記第２
のチャネル型導波路の上部に誘電体層が形成され、前記
第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導波路
は、当該第１のチャネル型導波路内を導波する光が前記
第２のチャネル型導波路により摂動を受ける距離に配さ
れ、かつ、前記第１のチャネル型導波路を導波する前記
摂動を受けた基本波の伝搬係数と前記第１のチャネル型
導波路内を伝搬する前記摂動を受けた第２高調波の伝搬
係数とが一致するように前記各導波路の幅、深さ及び互
いの距離が設定されることを特徴とする。また、非線形
光学材料の基板内に設けられ、入射した基本波を導波さ
せると共に、該基本波を第２高調波に変換する第１のチ
ャネル型導波路と、前記第１のチャネル型導波路に併走
して設けられた第２のチャネル型導波路とを備え、前記
第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導波路
は、２つの基板に挟まれた間隙内において、一方の前記
基板上に２本のストライプ状の導波層を設け、それ以外
の前記間隙内部に前記導波層より屈折率が小さい有機非
線形光学材料を埋め込んで形成され、前記第１のチャネ
ル型導波路と前記第２のチャネル型導波路は、当該第１
のチャネル型導波路内を導波する光が前記第２のチャネ
ル型導波路により摂動を受ける距離に配され、かつ、前
記第１のチャネル型導波路を導波する前記摂動を受けた
基本波の伝搬係数と前記第１のチャネル型導波路内を伝
搬する前記摂動を受けた第２高調波の伝搬係数とが一致
するように前記各導波路の幅、深さ及び互いの距離が設
定されることを特徴とする。
に本発明は、非線形光学材料の基板内に設けられ、入射
した基本波を導波させると共に、該基本波を第２高調波
に変換する第１のチャネル型導波路と、前記第１のチャ
ネル型導波路に併走して設けられた第２のチャネル型導
波路とを備え、前記第１のチャネル型導波路と前記第２
のチャネル型導波路の上部に誘電体層が形成され、前記
第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導波路
は、当該第１のチャネル型導波路内を導波する光が前記
第２のチャネル型導波路により摂動を受ける距離に配さ
れ、かつ、前記第１のチャネル型導波路を導波する前記
摂動を受けた基本波の伝搬係数と前記第１のチャネル型
導波路内を伝搬する前記摂動を受けた第２高調波の伝搬
係数とが一致するように前記各導波路の幅、深さ及び互
いの距離が設定されることを特徴とする。また、非線形
光学材料の基板内に設けられ、入射した基本波を導波さ
せると共に、該基本波を第２高調波に変換する第１のチ
ャネル型導波路と、前記第１のチャネル型導波路に併走
して設けられた第２のチャネル型導波路とを備え、前記
第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導波路
は、２つの基板に挟まれた間隙内において、一方の前記
基板上に２本のストライプ状の導波層を設け、それ以外
の前記間隙内部に前記導波層より屈折率が小さい有機非
線形光学材料を埋め込んで形成され、前記第１のチャネ
ル型導波路と前記第２のチャネル型導波路は、当該第１
のチャネル型導波路内を導波する光が前記第２のチャネ
ル型導波路により摂動を受ける距離に配され、かつ、前
記第１のチャネル型導波路を導波する前記摂動を受けた
基本波の伝搬係数と前記第１のチャネル型導波路内を伝
搬する前記摂動を受けた第２高調波の伝搬係数とが一致
するように前記各導波路の幅、深さ及び互いの距離が設
定されることを特徴とする。
【０００６】
【作用】第１のチャネル型導波路内を導波する光は、第
２のチャネル型導波路とのカップリングで、基本波の伝
搬定数が摂動を受け、さらに第１のチャネル型導波路内
で生じた第２高調波もこの導波路を伝搬する際に摂動を
受け、前記摂動を受けた基本波の伝搬定数と、摂動を受
けた第２高調波の伝搬定数が一致する。
２のチャネル型導波路とのカップリングで、基本波の伝
搬定数が摂動を受け、さらに第１のチャネル型導波路内
で生じた第２高調波もこの導波路を伝搬する際に摂動を
受け、前記摂動を受けた基本波の伝搬定数と、摂動を受
けた第２高調波の伝搬定数が一致する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の波長変換素子の一例を図１お
よび図２に基づいて説明する。図１は本発明の波長変換
素子１（以下、単に変換素子１という）の１実施例を示
す概略構成斜視図であり、図２は図１を光入射側からみ
た部分正面図である。本発明の変換素子１は、非線形光
学材料の基板７の上面近傍に、長手方向（導波方向）に
沿って設けられる断面矩形状の第１のチャネル型導波路
１１と、この導波路１１の近傍に導波路１１と一定距離
を隔てて併走して設けられる第２のチャネル型導波路１
２とを有している。
よび図２に基づいて説明する。図１は本発明の波長変換
素子１（以下、単に変換素子１という）の１実施例を示
す概略構成斜視図であり、図２は図１を光入射側からみ
た部分正面図である。本発明の変換素子１は、非線形光
学材料の基板７の上面近傍に、長手方向（導波方向）に
沿って設けられる断面矩形状の第１のチャネル型導波路
１１と、この導波路１１の近傍に導波路１１と一定距離
を隔てて併走して設けられる第２のチャネル型導波路１
２とを有している。
【０００８】基板７は、略直方体形状をなし、本実施例
ではＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）無機系非線形光学材料結
晶を用いている。その他、ＬｉＮｂＯ3 などの無機材料
や、他にＤＭＮＰ（３，５−ジメチル−１−（４−ニト
ロフェニル）ピラゾール）、ＭＮＡ（２−メチル−４−
ニトロアニリン）、ＭＢＡＮＰ（２−（α−メチルベン
ジルアミノ）−５−ニトロピリジン）等の有機系非線形
光学材料も使用し得る。
ではＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）無機系非線形光学材料結
晶を用いている。その他、ＬｉＮｂＯ3 などの無機材料
や、他にＤＭＮＰ（３，５−ジメチル−１−（４−ニト
ロフェニル）ピラゾール）、ＭＮＡ（２−メチル−４−
ニトロアニリン）、ＭＢＡＮＰ（２−（α−メチルベン
ジルアミノ）−５−ニトロピリジン）等の有機系非線形
光学材料も使用し得る。
【０００９】このような非線形光学材料の基板７内に
は、光が入射され光導波を行うとともに波長変換を行う
ための第１のチャネル型導波路１１が形成される。この
チャネル型導波路１１は断面略矩形形状であり、例え
ば、基板がＫＴＰの場合ルビジウムＲｂを拡散させるこ
とによってよって形成される。その他、基板にＬｉＮｂ
Ｏ 3 を用いてＴｉ，Ｃｓ，Ｔｌ等を拡散させて形成する
こともできる。なお、有機非線形材料を用いる場合につ
いては後述する。
は、光が入射され光導波を行うとともに波長変換を行う
ための第１のチャネル型導波路１１が形成される。この
チャネル型導波路１１は断面略矩形形状であり、例え
ば、基板がＫＴＰの場合ルビジウムＲｂを拡散させるこ
とによってよって形成される。その他、基板にＬｉＮｂ
Ｏ 3 を用いてＴｉ，Ｃｓ，Ｔｌ等を拡散させて形成する
こともできる。なお、有機非線形材料を用いる場合につ
いては後述する。
【００１０】この第１のチャネル型導波路１１の近傍に
は上記のごとく第２のチャネル型導波路１２が形成され
る。この第２のチャネル型導波路１２は、位相整合を行
うために設けられる。すなわち、前記第１のチャネル型
導波路内を導波する光は、第２のチャネル型導波路との
カップリングで、基本波の伝搬定数が摂動を受け、さら
に第１の導波路内で生じた第２高調波もこの導波路を伝
搬する際に摂動を受け、前記摂動を受けた基本波の伝搬
定数と、摂動を受けた第２の高調波の伝搬定数が一致す
るように設置される。このチャネル型導波路１２も上記
導波路１１と同様に断面略矩形形状であり、例えば、Ｚ
カットＫＴＰ結晶にルビジウムＲｂを拡散させることに
よって形成される。
は上記のごとく第２のチャネル型導波路１２が形成され
る。この第２のチャネル型導波路１２は、位相整合を行
うために設けられる。すなわち、前記第１のチャネル型
導波路内を導波する光は、第２のチャネル型導波路との
カップリングで、基本波の伝搬定数が摂動を受け、さら
に第１の導波路内で生じた第２高調波もこの導波路を伝
搬する際に摂動を受け、前記摂動を受けた基本波の伝搬
定数と、摂動を受けた第２の高調波の伝搬定数が一致す
るように設置される。このチャネル型導波路１２も上記
導波路１１と同様に断面略矩形形状であり、例えば、Ｚ
カットＫＴＰ結晶にルビジウムＲｂを拡散させることに
よって形成される。
【００１１】基板７にＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）を用
い、この結晶のＺ軸に垂直な面内に導波路の導波方向が
あり、入射させる基本波の偏向もＺ軸に略平行である場
合についての具体的設計例について以下に示す。図２に
示されるように前記第１のチャネル型導波路１１の幅を
Ｗ１、深さをＤ１とし、前記第２のチャネル型導波路１
２の幅をＷ２、深さをＤ２とした場合、Ｗ２／Ｗ１＝
０．２８〜１．５０、より好ましくは、０．９８〜１．
０２、Ｄ２／Ｄ１＝０．７１〜３．００、より好ましく
は０．９８〜１．０２となるようにＷ１、Ｄ１、Ｗ２お
よびＤ２が設定される。また、導波路１１と導波路ｌ２
との間隔をＬとした場合、Ｌ＝１．５〜４．５μｍ、好
ましくは２．８〜３．８μｍとされる。これらの値Ｗ２
／Ｗ１、Ｄ２／Ｄ１およびＬの値が上記範囲を外れる
と、導波路を伝搬する基本波と第２高調波との位相整合
が達成できず、変換効率が向上しない。ちなみに、Ｗ１
およびＤ１の実施例の一例はそれぞれ、２．０〜３．５
μｍおよび１．２〜１．８μｍである。また、Ｗ２およ
びＤ２の実施例の一例はそれぞれ、２．０〜３．５μｍ
および１．２〜１．８μｍである。
い、この結晶のＺ軸に垂直な面内に導波路の導波方向が
あり、入射させる基本波の偏向もＺ軸に略平行である場
合についての具体的設計例について以下に示す。図２に
示されるように前記第１のチャネル型導波路１１の幅を
Ｗ１、深さをＤ１とし、前記第２のチャネル型導波路１
２の幅をＷ２、深さをＤ２とした場合、Ｗ２／Ｗ１＝
０．２８〜１．５０、より好ましくは、０．９８〜１．
０２、Ｄ２／Ｄ１＝０．７１〜３．００、より好ましく
は０．９８〜１．０２となるようにＷ１、Ｄ１、Ｗ２お
よびＤ２が設定される。また、導波路１１と導波路ｌ２
との間隔をＬとした場合、Ｌ＝１．５〜４．５μｍ、好
ましくは２．８〜３．８μｍとされる。これらの値Ｗ２
／Ｗ１、Ｄ２／Ｄ１およびＬの値が上記範囲を外れる
と、導波路を伝搬する基本波と第２高調波との位相整合
が達成できず、変換効率が向上しない。ちなみに、Ｗ１
およびＤ１の実施例の一例はそれぞれ、２．０〜３．５
μｍおよび１．２〜１．８μｍである。また、Ｗ２およ
びＤ２の実施例の一例はそれぞれ、２．０〜３．５μｍ
および１．２〜１．８μｍである。
【００１２】前記第１のチャネル型導波路１１および前
記第２のチャネル型導波路１２の基板７に対する屈折率
の増加分を、それぞれ△１および△２とすると、△１＝
０．００８〜０．０２、△２＝０．００８〜０．０２程
度である。このような構成例による具体的実験を行なっ
た結果、導波路長１０ｍｍで４０ｍｗの基本波より約２
ｍｗの高調波出力を得た。
記第２のチャネル型導波路１２の基板７に対する屈折率
の増加分を、それぞれ△１および△２とすると、△１＝
０．００８〜０．０２、△２＝０．００８〜０．０２程
度である。このような構成例による具体的実験を行なっ
た結果、導波路長１０ｍｍで４０ｍｗの基本波より約２
ｍｗの高調波出力を得た。
【００１３】なお、図３に示されるように、Ｚ−カット
ＫＴＰ基板７にＲｂを拡散して導波路１１，１２を形成
した後、この上にＡｌ2 Ｏ3 などの誘電体層１３を厚さ
５〜６００Å程度に蒸着して設けることが好ましい。こ
うすることにより、さらに良好な位相整合と効率の向上
をはかることができる。以上、無機系の非線形光学材料
を用いた場合を例にとって説明してきたが、有機非線形
材料を用いた場合の構成について図４に基づいて説明す
る。有機系の材料を用いた際には、図４に示されるよう
にガラス基板２１上に、Ｔａ2 Ｏ3 を蒸着し、これをエ
ッチングし近接した２本のＴａ2 Ｏ3 のストライプ２
２，２３を形成する。このガラス２１のＴａ2 Ｏ3 を蒸
着した側と、別のガラス基板２９との間にスペーサー２
５，２５を挿入し張り合わせる。この隙間に融解した有
機非線形光学材料２６を毛管現象で吸い込ませ、急冷
し、多結晶化した後、ブリッジマン炉で再結晶し波長変
換素子を作ると言う方法を取る事ができる。
ＫＴＰ基板７にＲｂを拡散して導波路１１，１２を形成
した後、この上にＡｌ2 Ｏ3 などの誘電体層１３を厚さ
５〜６００Å程度に蒸着して設けることが好ましい。こ
うすることにより、さらに良好な位相整合と効率の向上
をはかることができる。以上、無機系の非線形光学材料
を用いた場合を例にとって説明してきたが、有機非線形
材料を用いた場合の構成について図４に基づいて説明す
る。有機系の材料を用いた際には、図４に示されるよう
にガラス基板２１上に、Ｔａ2 Ｏ3 を蒸着し、これをエ
ッチングし近接した２本のＴａ2 Ｏ3 のストライプ２
２，２３を形成する。このガラス２１のＴａ2 Ｏ3 を蒸
着した側と、別のガラス基板２９との間にスペーサー２
５，２５を挿入し張り合わせる。この隙間に融解した有
機非線形光学材料２６を毛管現象で吸い込ませ、急冷
し、多結晶化した後、ブリッジマン炉で再結晶し波長変
換素子を作ると言う方法を取る事ができる。
【００１４】この場合、有機非線形光学材料２６は、Ｔ
ａ2Ｏ3の屈折率よりも小さいものを用いる。すると、こ
の素子内に入射された光（一方のストライプ２２近傍に
入射）はＴａ2Ｏ3を中心に電界分布をもつ光となって導
波する（第１の導波路を形成する）。一方、他方のスト
ライプ２３近傍も同様に導波路となり、位相整合を行な
うための第２の導波路としての機能を果たす。なお、Ｔ
ａ2Ｏ3の膜厚は、光の波長程度とされ、有機非線光学材
料２６への電界のしみ出しを大きくできる。第２高調波
は非線形光学材料に生じた分極により生ずる。ストライ
プ２２およびストライプ２３の近傍に生ずる第１の導波
路および第２の導波路は、それぞれ３次元導波路であ
り、チャネル型といえる。
ａ2Ｏ3の屈折率よりも小さいものを用いる。すると、こ
の素子内に入射された光（一方のストライプ２２近傍に
入射）はＴａ2Ｏ3を中心に電界分布をもつ光となって導
波する（第１の導波路を形成する）。一方、他方のスト
ライプ２３近傍も同様に導波路となり、位相整合を行な
うための第２の導波路としての機能を果たす。なお、Ｔ
ａ2Ｏ3の膜厚は、光の波長程度とされ、有機非線光学材
料２６への電界のしみ出しを大きくできる。第２高調波
は非線形光学材料に生じた分極により生ずる。ストライ
プ２２およびストライプ２３の近傍に生ずる第１の導波
路および第２の導波路は、それぞれ３次元導波路であ
り、チャネル型といえる。
【００１５】なお、上記Ｔａ2 Ｏ3 に変えてＡｌ
2 Ｏ3 ，ＭｇＯ等を用いてもよい。
2 Ｏ3 ，ＭｇＯ等を用いてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、非線形光学材料の基板内に設
けられ、入射した基本波を導波させると共に、該基本波
を第２高調波に変換する第１のチャネル型導波路と、前
記第１のチャネル型導波路に併走して設けられた第２の
チャネル型導波路とを備え、前記第１のチャネル型導波
路と前記第２のチャネル型導波路の上部に誘電体層が形
成され、前記第１のチャネル型導波路と前記第２のチャ
ネル型導波路は、当該第１のチャネル型導波路内を導波
する光が前記第２のチャネル型導波路により摂動を受け
る距離に配され、かつ、前記第１のチャネル型導波路を
導波する前記摂動を受けた基本波の伝搬係数と前記第１
のチャネル型導波路内を伝搬する前記摂動を受けた第２
高調波の伝搬係数とが一致するように前記各導波路の
幅、深さ及び互いの距離が設定される。また、非線形光
学材料の基板内に設けられ、入射した基本波を導波させ
ると共に、該基本波を第２高調波に変換する第１のチャ
ネル型導波路と、前記第１のチャネル型導波路に併走し
て設けられた第２のチャネル型導波路とを備え、前記第
１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導波路
は、２つの基板に挟まれた間隙内において、一方の前記
基板上に２本のストライプ状の導波層を設け、それ以外
の前記間隙内部に前記導波層より屈折率が小さい有機非
線形光学材料を埋め込んで形成され、前記第１のチャネ
ル型導波路と前記第２のチャネル型導波路は、当該第１
のチャネル型導波路内を導波する光が前記第２のチャネ
ル型導波路により摂動を受ける距離に配され、かつ、前
記第１のチャネル型導波路を導波する前記摂動を受けた
基本波の伝搬係数と前記第１のチャネル型導波路内を伝
搬する前記摂動を受けた第２高調波の伝搬係数とが一致
するように前記各導波路の幅、深さ及び互いの距離が設
定される。よって、導波路を伝搬する基本波と第２高調
波光との位相整合が極めて容易に達成でき、しかも伝搬
光は幅方向に広がらず断面略円形形状を維持したまま伝
搬していくので、変換効率は格段と向上する。
けられ、入射した基本波を導波させると共に、該基本波
を第２高調波に変換する第１のチャネル型導波路と、前
記第１のチャネル型導波路に併走して設けられた第２の
チャネル型導波路とを備え、前記第１のチャネル型導波
路と前記第２のチャネル型導波路の上部に誘電体層が形
成され、前記第１のチャネル型導波路と前記第２のチャ
ネル型導波路は、当該第１のチャネル型導波路内を導波
する光が前記第２のチャネル型導波路により摂動を受け
る距離に配され、かつ、前記第１のチャネル型導波路を
導波する前記摂動を受けた基本波の伝搬係数と前記第１
のチャネル型導波路内を伝搬する前記摂動を受けた第２
高調波の伝搬係数とが一致するように前記各導波路の
幅、深さ及び互いの距離が設定される。また、非線形光
学材料の基板内に設けられ、入射した基本波を導波させ
ると共に、該基本波を第２高調波に変換する第１のチャ
ネル型導波路と、前記第１のチャネル型導波路に併走し
て設けられた第２のチャネル型導波路とを備え、前記第
１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導波路
は、２つの基板に挟まれた間隙内において、一方の前記
基板上に２本のストライプ状の導波層を設け、それ以外
の前記間隙内部に前記導波層より屈折率が小さい有機非
線形光学材料を埋め込んで形成され、前記第１のチャネ
ル型導波路と前記第２のチャネル型導波路は、当該第１
のチャネル型導波路内を導波する光が前記第２のチャネ
ル型導波路により摂動を受ける距離に配され、かつ、前
記第１のチャネル型導波路を導波する前記摂動を受けた
基本波の伝搬係数と前記第１のチャネル型導波路内を伝
搬する前記摂動を受けた第２高調波の伝搬係数とが一致
するように前記各導波路の幅、深さ及び互いの距離が設
定される。よって、導波路を伝搬する基本波と第２高調
波光との位相整合が極めて容易に達成でき、しかも伝搬
光は幅方向に広がらず断面略円形形状を維持したまま伝
搬していくので、変換効率は格段と向上する。
【図１】本発明の波長変換素子の一実施例を示す概略構
成斜視図である。
成斜視図である。
【図２】図１を光入射側からみた部分正面図である。
【図３】図１の変形例を示す部分概略構成斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明の波長変換素子の他の実施例を示す部分
概略構成斜視図である。
概略構成斜視図である。
【図５】従来の波長変換素子の一実施例を示す概略構成
斜視図である。
斜視図である。
７ 基板 １１ 第１のチャネル型導波路 １２ 第２のチャネル型導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイソン イー．スクワイヤー 埼玉県入間郡鶴ヶ島町富士見６丁目１番 １号 パイオニア株式会社総合研究所内 合議体 審判長 平井 良憲 審判官 稲積 義登 審判官 町田 光信 (56)参考文献 特開 昭64−52133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−145226（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−297631（ＪＰ，Ａ) 1990年電子情報通信学会秋季全国大会 講演論文集 分冊２ Ｐ．２−356 Ｃ −18
Claims (2)
- 【請求項１】 非線形光学材料の基板内に設けられ、入
射した基本波を導波させると共に、該基本波を第２高調
波に変換する第１のチャネル型導波路と、前記第１のチ
ャネル型導波路に併走して設けられた第２のチャネル型
導波路とを備え、前記第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導
波路の上部に誘電体層が形成され、 前記第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導
波路は、当該第１のチャネル型導波路内を導波する光が
前記第２のチャネル型導波路により摂動を受ける距離に
配され、かつ、前記第１のチャネル型導波路を導波する
前記摂動を受けた基本波の伝搬係数と前記第１のチャネ
ル型導波路内を伝搬する前記摂動を受けた第２高調波の
伝搬係数とが一致するように前記各導波路の幅、深さ及
び互いの距離が設定されることを特徴とする波長変換素
子。 - 【請求項２】 非線形光学材料の基板内に設けられ、入
射した基本波を導波させると共に、該基本波を第２高調
波に変換する第１のチャネル型導波路と、前記第１のチ
ャネル型導波路に併走して設けられた第２のチャネル型
導波路とを備え、前記第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導
波路は、２つの基板に挟まれた間隙内において、一方の
前記基板上に２本のストライプ状の導波層を設け、それ
以外の前記間隙内部に前記導波層より屈折率が小さい有
機非線形光学材料を埋め込んで形成され、 前記第１のチャネル型導波路と前記第２のチャネル型導
波路は、当該第１のチャネル型導波路内を導波する光が
前記第２のチャネル型導波路により摂動を受ける距離に
配され、かつ、前記第１のチャネル型導波路を導波する
前記摂動を受けた基本波の伝搬係数と前記第１のチャネ
ル型導波路内を伝搬する前記摂動を受けた第２高調波の
伝搬係数とが一致するように前記各導波路の幅、深さ及
び互いの距離が設定されることを特徴とする波長変換素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP995591A JP3322348B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 波長変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP995591A JP3322348B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 波長変換素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330424A JPH04330424A (ja) | 1992-11-18 |
| JP3322348B2 true JP3322348B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=11734378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP995591A Expired - Fee Related JP3322348B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | 波長変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322348B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP995591A patent/JP3322348B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９０年電子情報通信学会秋季全国大会講演論文集 分冊２ Ｐ．２−３５６ Ｃ−１８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04330424A (ja) | 1992-11-18 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |