JP4806424B2 - Harmonic generator - Google Patents
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Description
本発明は、疑似位相整合方式の高調波発生素子に関するものである。 The present invention relates to a quasi-phase matching type harmonic generating element.
ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム単結晶のような非線形光学結晶は二次の非線形光学定数が高く、これら結晶に周期的な分極反転構造を形成することで、疑似位相整合(Quasi-Phase-Matched :QPM)方式の第二高調波発生(Second-Harmonic-Generation:SHG)デバイスを実現できる。また、この周期分極反転構造内に導波路を形成することで、高効率なSHGデバイスが実現でき、光通信用、医学用、光化学用、各種光計測用等の幅広い応用が可能である。 Nonlinear optical crystals such as lithium niobate and lithium tantalate single crystals have high second-order nonlinear optical constants. By forming a periodic domain-inverted structure in these crystals, quasi-phase-matched (Quasi-Phase-Matched: A second-harmonic generation (SHG) device of the QPM method can be realized. Further, by forming a waveguide in the periodically poled structure, a highly efficient SHG device can be realized, and a wide range of applications such as optical communication, medical use, photochemistry use, and various optical measurement applications are possible.
特許文献1に記載の高調波発生素子においては、支持基板上に強誘電性単結晶の薄板を接着し、その上にバッファ層および接着層を介して上側基板を接着しており、薄板中にチャンネル型光導波路を形成している。そして、この光導波路内に周期分極反転構造を形成することによって、光導波路に入射する基本波を高調波に波長変換している。
SHG発生素子などの高調波発生素子には、環境温度の変化に対して繰り返してさらされても、安定して動作することが求められる。しかし、特許文献1記載のようなタイプの素子において、−40°Cと+80°Cとの間の熱サイクルに対して繰り返して曝露された後に、波長変換効率が劣化する場合のあることが判明した。 A harmonic generation element such as an SHG generation element is required to operate stably even if it is repeatedly exposed to changes in environmental temperature. However, it has been found that the wavelength conversion efficiency of the element of the type described in Patent Document 1 may deteriorate after repeated exposure to a thermal cycle between −40 ° C. and + 80 ° C. did.
本発明者が、このような波長変換効率の低下の起こった素子を回収し、観測してみると、周期分極反転構造が劣化していることが判明した。しかも、このような現象は、X板(Y板)やオフセットX板(オフセットY板)では生ずるが、Z板の薄板を用いた場合には生じないことも判明した。更に、このような現象は、特許文献1記載のように、支持基板と上側基板との間に、波長変換を行うための強誘電性薄板をサンドイッチしたタイプの素子に特有であることが判明した。 When the inventor collects and observes the element in which the wavelength conversion efficiency is lowered, it is found that the periodically poled structure is deteriorated. Moreover, it has been found that such a phenomenon occurs in the X plate (Y plate) and the offset X plate (offset Y plate), but does not occur in the case of using a Z plate thin plate. Further, as described in Patent Document 1, it has been found that such a phenomenon is peculiar to an element of a type in which a ferroelectric thin plate for performing wavelength conversion is sandwiched between a support substrate and an upper substrate. .
本発明の課題は、X板あるいはオフセットX板の薄板に周期分極反転構造を形成し、支持基板と上側基板との間に挟んだ構造の高調波発生素子において、温度サイクルにさらされた後における波長変換効率の低下を防止することである。 An object of the present invention is to form a periodic polarization reversal structure on a thin plate of an X plate or an offset X plate and sandwich a sandwiched between a support substrate and an upper substrate after being subjected to a temperature cycle. This is to prevent a decrease in wavelength conversion efficiency.
本発明に係る高調波発生素子は、
支持基板、
強誘電性単結晶のX板またはオフセットX板からなり、周期分極反転構造が設けられたチャンネル型光導波路を備えている波長変換層、
波長変換層の上面側に設けられている上側基板、
上側基板の底面に形成されている導電膜、
波長変換層と前記支持基板とを接着する下地接着層、および
波長変換層と上側基板とを導電膜を介して接着する上側接着層を備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る高調波発生素子は、
支持基板、
強誘電性単結晶のX板またはオフセットX板からなり、周期分極反転構造が設けられたチャンネル型光導波路を備えている波長変換層、
波長変換層の上面側に設けられている上側基板、
支持基板の上面に形成されている導電膜、
波長変換層と支持基板とを導電膜を介して接着する下地接着層、および
波長変換層と上側基板とを接着する上側接着層を備えていることを特徴とする。
The harmonic generation element according to the present invention is
Support substrate,
A wavelength conversion layer comprising a channel-type optical waveguide comprising a ferroelectric single crystal X plate or an offset X plate and provided with a periodically poled structure;
An upper substrate provided on the upper surface side of the wavelength conversion layer,
A conductive film formed on the bottom surface of the upper substrate ;
A base adhesive layer for bonding the wavelength conversion layer and the support substrate, and an upper adhesive layer for bonding the wavelength conversion layer and the upper substrate via a conductive film are provided.
In addition, the harmonic generation element according to the present invention,
Support substrate,
A wavelength conversion layer comprising a channel-type optical waveguide comprising a ferroelectric single crystal X plate or an offset X plate and provided with a periodically poled structure;
An upper substrate provided on the upper surface side of the wavelength conversion layer,
A conductive film formed on the upper surface of the support substrate;
A base adhesive layer for bonding the wavelength conversion layer and the support substrate through a conductive film; and
An upper adhesive layer for adhering the wavelength conversion layer and the upper substrate is provided.
本発明者は、X板あるいはオフセットX板の薄板に周期分極反転構造を形成し、支持基板と上側基板との間に挟んだ構造の高調波発生素子において、温度サイクルにさらされた後に波長変換効率が低下する原因を検討した。そして、高調波発生素子の薄板をエッチング処理して周期分極反転構造を確認したところ、周期分極反転構造が劣化したり、局所的に消滅したりしていた。これが波長変換効率の低下の原因となっていた。 The inventor forms a periodically poled structure on a thin plate of an X plate or an offset X plate, and converts the wavelength after being subjected to a temperature cycle in a harmonic generation device having a structure sandwiched between a support substrate and an upper substrate. The cause of the decrease in efficiency was investigated. Then, when the periodic polarization inversion structure was confirmed by etching the thin plate of the harmonic generation element, the periodic polarization inversion structure was deteriorated or disappeared locally. This has caused a decrease in wavelength conversion efficiency.
このような周期分極反転構造の劣化の原因について更に検討したところ、素子の両方の側面間における焦電が原因となっていることを発見した。この発見に基づき、上側基板と支持基板との間に挟まれた、周期分極反転構造の形成されたチャンネル型光導波路の近くに導電膜を設けることで、熱サイクルに曝露した後の波長変換効率の低下を防止できることを見いだした。 Further examination of the cause of the deterioration of such a periodically poled structure revealed that it was caused by pyroelectricity between both sides of the device. Based on this discovery, wavelength conversion efficiency after exposure to thermal cycle by providing a conductive film near the channel type optical waveguide with periodic polarization inversion structure sandwiched between the upper substrate and the support substrate We found that we can prevent the decline.
図1(a)は、従来例の高調波発生素子1を模式的に示す斜視図であり、図1(b)は、素子1のチャンネル型光導波路24およびその周辺を示す拡大図である。図2(a)は、本発明例の高調波発生素子11を模式的に示す斜視図であり、図2(b)は、素子11のチャンネル型光導波路およびその周辺を示す拡大図である。図3は、図2の素子11を台座8に設置した状態を示す正面図である。
FIG. 1A is a perspective view schematically showing a conventional harmonic generation element 1, and FIG. 1B is an enlarged view showing a channel type
図1、図2に示すように、強誘電性単結晶のX板(Y板、またはオフセットX板、オフセットY板)からなる波長変換層3に、一対の細長い溝6A、6Bを設ける。溝6Aと6Bとは互いに平行であり、これらの溝によってリッジ部4が形成されている。リッジ部4および溝6A、6Bによってチャンネル型光導波路24が形成されている。各溝6A、6Bの各外側には延在部7A、7Bが形成されており、薄板を形成している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of
X板(Y板)の場合には、図1、図2において横方向がZ方向であり、強誘電性単結晶はZ方向に分極する。X軸(Y軸)は、波長変換層3の上面3aに対して垂直である。オフセットX板、Y板の場合には、X軸(Y)軸が、波長変換層3の主面に対して垂直な面から傾斜する。この傾斜角度は、本発明の観点からは、10°以下であることが好ましい。
In the case of an X plate (Y plate), the lateral direction in FIGS. 1 and 2 is the Z direction, and the ferroelectric single crystal is polarized in the Z direction. The X axis (Y axis) is perpendicular to the
チャンネル型光導波路24内では、光の伝搬方向に対して垂直なZ方向に向かって分極しており、分極方向が周期的に反転している。この結果、素子1、11の入射面1a、11aから入射した基本波は、光導波路24内で波長変換を受け、高調波が出射面1b、11bから出射する。
In the channel-type
波長変換層3の底面3bは、別体の支持基板2の上面2aに対して下地接着層21によって接着されている。波長変換層3の上面3aは、別体の上側基板5の底面5aに対して上側接着層20によって接着されている。11c、11dは、入射面11aと出射面11bとの間に延びる一対の側面であり、側面11cと11dとは対向している。
The
典型的には、図3に示すように、設置面8bと8aとを有する台座8を設け、台座8に素子11を設置し、外部の線路と結合する。素子11の側面11dを設置面8bに接触させ、素子11の底面2bを台座8の設置面8aに対して接触させる。
Typically, as shown in FIG. 3, a
ここで、図1の素子の場合には、熱サイクルに曝露した後には、素子1の側面1cと1dとの間における焦電が原因で、チャンネル型光導波路24に形成されている周期分極反転構造が劣化していた。これが波長変換効率が低下する原因となっていた。
Here, in the case of the element of FIG. 1, after being exposed to a thermal cycle, the periodic polarization inversion formed in the channel-type
本発明者は、図2(a)、(b)に示すように、上側基板5の底面5aに導電膜10を形成した。従って、導電膜10は、上側接着層20と上側基板5との間に介在し、光導波路4の近傍に位置する。これによって、熱サイクル曝露後の波長変換効率の低下を防止できることを見いだした。
The inventor formed a
図4(a)は、本発明の他の実施形態に係る高調波発生素子31を模式的に示す斜視図であり、図4(b)は、図4(a)の素子31のうち光導波路4の周辺を示す拡大図である。
FIG. 4A is a perspective view schematically showing a
本例では、基本波は、素子の入射面31aから光導波路に入射し、周期分極反転構造によって波長変換を受け、出射面31bから高調波が出射する。31c、31dは、入射面と出射面との間の側面である。 In this example, the fundamental wave enters the optical waveguide from the incident surface 31a of the element, undergoes wavelength conversion by the periodic polarization inversion structure, and a harmonic is emitted from the output surface 31b. 31c and 31d are side surfaces between the entrance surface and the exit surface.
本例では、上側基板5の底面には導電膜を形成しておらず、支持基板2の上面2aに導電膜15を形成する。導電膜15は、支持基板2の上面2aと下地接着層21との間に介在し、光導波路4の近傍に位置する。これによって、熱サイクル曝露後の波長変換効率の低下を防止できることを見いだした。
In this example, no conductive film is formed on the bottom surface of the
本発明においては、チャンネル型光導波路の近傍に導電膜を形成する。ここで、チャンネル型光導波路の近傍とは、光導波路の光モードフィールドの外側輪郭から 10μm以下の位置にあることを意味する。 In the present invention, a conductive film is formed in the vicinity of the channel type optical waveguide. Here, the vicinity of the channel-type optical waveguide means that the position is 10 μm or less from the outer contour of the optical mode field of the optical waveguide.
本発明では、導電膜が、上側基板の底面と上側接着層との間に設けられている(図2)。あるいは,導電膜が、支持基板の上面と下地接着層との間に設けられている(図3)。あるいは,導電膜が、上側基板の底面と上側接着層との間に設けられており、かつ、別の導電膜が、支持基板の上面と下地接着層との間に設けられている。これらの実施形態においては、導電膜が光導波路に直接接触せず、間に接着層が介在しているので、導電膜による光の吸収が抑制され、これによる光伝搬損失を抑制できる。
In the present invention, the conductive film is provided between the bottom surface of the upper substrate and the upper adhesive layer (FIG. 2). Alternatively, a conductive film is provided between the upper surface of the support substrate and the base adhesive layer (FIG. 3). Alternatively, the conductive film is provided between the bottom surface of the upper substrate and the upper adhesive layer, and another conductive film is provided between the upper surface of the support substrate and the base adhesive layer. In these embodiments, since the conductive film is not in direct contact with the optical waveguide and the adhesive layer is interposed therebetween, light absorption by the conductive film is suppressed, and light propagation loss due to this can be suppressed.
導電膜の作製方法は限定されず、以下を例示できる。
(1) スパッタ法によって、上側基板の底面や支持基板の上面に金属薄膜を形成する。
(2) 導電性ペーストを上側基板の底面や支持基板の上面に印刷等で塗布し、焼き付ける。
(3) 上側基板の底面や支持基板の上面に導電性テープを貼る。
The method for manufacturing the conductive film is not limited, and the following can be exemplified.
(1) A metal thin film is formed on the bottom surface of the upper substrate and the upper surface of the support substrate by sputtering.
(2) A conductive paste is applied to the bottom surface of the upper substrate or the upper surface of the support substrate by printing or the like and baked.
(3) A conductive tape is applied to the bottom surface of the upper substrate and the top surface of the support substrate.
導電膜の材質は特に限定されず、金属、導電性ペーストを例示できる。具体的には、Al、Ti、Ta、Cu、Ag系ペースト、In系ペーストが好ましい。 The material of the conductive film is not particularly limited, and examples thereof include metals and conductive pastes. Specifically, Al, Ti, Ta, Cu, Ag-based paste, and In-based paste are preferable.
導電膜の厚さは特に限定されないが、本発明の観点からは、0.05μm以上が好ましく、0.1μm以上が更に好ましい。まだ、導電膜による光吸収を抑制するという観点からは、導電膜の厚さは、5μm以下が好ましい。 The thickness of the conductive film is not particularly limited, but is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.1 μm or more from the viewpoint of the present invention. From the viewpoint of suppressing light absorption by the conductive film, the thickness of the conductive film is preferably 5 μm or less.
導電膜と光導波路との間に上側接着層および/または下地接着層を介在させる場合には、上側接着層の厚さ、下地接着層の厚さは、焦電による波長変換効率の低下を防止するという観点からは、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることが更に好ましい。また、上側接着層の厚さ、下地接着層の厚さは、導電膜による伝搬光の吸収を抑制するという観点からは、0.5μm以上であることが好ましく、1.0μm以上であることが更に好ましい。 When an upper adhesive layer and / or an underlying adhesive layer is interposed between the conductive film and the optical waveguide, the thickness of the upper adhesive layer and the underlying adhesive layer prevents the wavelength conversion efficiency from being lowered due to pyroelectricity. From the viewpoint of achieving this, it is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. Further, the thickness of the upper adhesive layer and the thickness of the base adhesive layer are preferably 0.5 μm or more, and preferably 1.0 μm or more, from the viewpoint of suppressing absorption of propagation light by the conductive film. Further preferred.
導電膜が上側基板の底面に設けられている場合には、本発明の観点からは、導電膜が、上側基板の底面の90%以上を被覆していることが好ましい。導電膜は上側基板の底面の全面を被覆していてよい。 In the case where the conductive film is provided on the bottom surface of the upper substrate, from the viewpoint of the present invention, it is preferable that the conductive film covers 90% or more of the bottom surface of the upper substrate. The conductive film may cover the entire bottom surface of the upper substrate.
導電膜が支持基板の上面に設けられている場合には、本発明の観点からは、導電膜が、支持基板の上面の90%以上を被覆していることが好ましい。導電膜は支持基板の上面の全面を被覆していてよい。 In the case where the conductive film is provided on the upper surface of the support substrate, from the viewpoint of the present invention, the conductive film preferably covers 90% or more of the upper surface of the support substrate. The conductive film may cover the entire upper surface of the support substrate.
波長変換層に形成されるチャンネル型光導波路は限定されず、リッジ形光導波路や、拡散形光導波路であってよい。拡散形光導波路は、金属拡散(例えばチタン拡散)やプロトン交換によって形成できる。リッジ構造を形成するための加工方法は限定されず、機械加工、イオンミリング、ドライエッチング、レーザーアブレーションなどの方法を用いることができる。 The channel type optical waveguide formed in the wavelength conversion layer is not limited, and may be a ridge type optical waveguide or a diffusion type optical waveguide. The diffusion optical waveguide can be formed by metal diffusion (for example, titanium diffusion) or proton exchange. The processing method for forming the ridge structure is not limited, and methods such as machining, ion milling, dry etching, and laser ablation can be used.
波長変換層を形成する強誘電性単結晶は限定されないが、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体、K3Li2Nb5O15、La3Ga5SiO14を例示できる。
Ferroelectric single crystal forming the wavelength conversion layer is not limited, lithium niobate, lithium tantalate, lithium niobate - lithium tantalate solid solution, a K 3 L i2 Nb 5 O 15 ,
波長変換層を支持基板や上側基板と接着するための接着剤は、無機接着剤であってよく、有機接着剤であってよく、無機接着剤と有機接着剤との組み合わせであってよい。 The adhesive for bonding the wavelength conversion layer to the support substrate or the upper substrate may be an inorganic adhesive, an organic adhesive, or a combination of an inorganic adhesive and an organic adhesive.
有機接着剤の具体例は特に限定されないが、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化性接着剤、ニオブ酸リチウムなどの電気光学効果を有する材料と比較的近い熱膨張係数を有するアロンセラミックスC(商品名、東亜合成社製)(熱膨張係数13×10−6/K)を例示できる。 Specific examples of the organic adhesive are not particularly limited, but heat that is relatively close to a material having an electro-optic effect, such as an epoxy adhesive, an acrylic adhesive, a thermosetting adhesive, an ultraviolet curable adhesive, or lithium niobate. An example is Aron ceramics C (trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) (thermal expansion coefficient 13 × 10 −6 / K) having an expansion coefficient.
また無機接着剤としては、低誘電率で接着温度(作業温度)が600℃以下のものが好ましい。また、加工の際に十分な接着強度が得られるものが好ましい。具体的には、酸化珪素、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素等の組成を単体もしくは複数組み合わせたガラスが好ましい。また、他の無機接着剤としては、例えば五酸化タンタル、酸化チタン、五酸化ニオブ、酸化亜鉛がある。 The inorganic adhesive preferably has a low dielectric constant and an adhesive temperature (working temperature) of 600 ° C. or lower. Moreover, what can obtain sufficient adhesive strength in the case of a process is preferable. Specifically, glass in which a composition of silicon oxide, lead oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, or the like is used alone or in combination is preferable. Examples of other inorganic adhesives include tantalum pentoxide, titanium oxide, niobium pentoxide, and zinc oxide.
無機接着層の形成方法は特に限定されず、スパッタ法、蒸着法、スピンコート法、ゾルゲル法などがある。
また、波長変換層3と支持基体1、上側基板5との間に接着剤のシートを介在させ、接合することができる。好ましくは、熱硬化性、光硬化性あるいは光増粘性の樹脂接着剤からなるシートを、波長変換層3と支持基体1、上側基板5との間に介在させ、シートを硬化させる。このようなシートとしては、10μm以下のフィルム樹脂が適当である。
A method for forming the inorganic adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include a sputtering method, a vapor deposition method, a spin coating method, and a sol-gel method.
In addition, an adhesive sheet can be interposed between the
支持基板、上側基板の具体的材質は特に限定されず,ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、石英ガラスなどのガラスや水晶、Siなどを例示することができる。この場合、熱膨張差の観点では、波長変換層と支持基板、上側基板とを同種の材質とすることが好ましく、ニオブ酸リチウム単結晶が特に好ましい。上側基板の厚さ、支持基板の厚さも特に限定されないが、上記の観点からは100μm以上が好ましい。また、支持基板の厚さ、上側基板の厚さの上限も特にないが、実用的には2mm以下が好ましい。 Specific materials of the support substrate and the upper substrate are not particularly limited, and examples thereof include glass such as lithium niobate, lithium tantalate, and quartz glass, quartz, and Si. In this case, from the viewpoint of the difference in thermal expansion, it is preferable that the wavelength conversion layer, the support substrate, and the upper substrate are made of the same material, and lithium niobate single crystal is particularly preferable. Although the thickness of the upper substrate and the thickness of the support substrate are not particularly limited, 100 μm or more is preferable from the above viewpoint. Moreover, although there is no upper limit in particular of the thickness of a support substrate and the thickness of an upper board | substrate, 2 mm or less is preferable practically.
(実施例1)
図2に示すような素子11を作製した。具体的には、厚さ0.5mmのMgO5%ドープニオブ酸リチウム5度オフカットY基板上に、周期6.6μmの周期分極反転構造を形成した。厚さ0.5mmのノンドープニオブ酸リチウム基板に接着剤(アクリル系接着剤)を塗布した後、前記のMgOドープニオブ酸リチウム基板2と貼り合せ、MgOドープニオブ酸リチウム基板の表面を厚さ3.7μmとなるまで研削、研磨し、薄板を得た。次いで、レーザーアブレーション加工法により、この薄板にリッジ構造4(光導波路24)を形成した。光導波路の形成後、厚さ0.5umのSiO2オーバークラッドをスパッタ法によって成膜した。
(Example 1)
An element 11 as shown in FIG. 2 was produced. Specifically, a periodically poled structure having a period of 6.6 μm was formed on a 0.5 mm-
厚さ0.3mmのノンドープニオブ酸リチウム単結晶からなる上側基板5の底面5aに、スパッタ法で厚さ0.1μmのアルミニウム膜10を形成した。アルミニウム膜10によって上側基板の底面5aを全面にわたって被覆した。この後、成膜面側を上記オーバークラッド側と接着剤により接合した。ダイサーで長さ9mm、幅1.0mmで素子を切断した後、端面を研磨し、反射防止膜を施した。
An
この導波路においてNd-YAGレーザーを使用して光学特性を測定した。レーザーからの発振出力を500mWに調整し、その基本光をレンズで導波路端面に入力し、200mWのSHG出力が得られた。その際の基本光の波長は1064.3nmであった。 In this waveguide, optical characteristics were measured using a Nd-YAG laser. The oscillation output from the laser was adjusted to 500 mW, and the basic light was input to the end face of the waveguide with a lens, and a SHG output of 200 mW was obtained. The wavelength of the basic light at that time was 1064.3 nm.
本素子11を、ー40℃/80℃の熱サイクル試験に供した。500サイクル後に、再度、第二高調波(SHG)出力を測定した結果、SHG出力の低下は見られなかった。 This device 11 was subjected to a thermal cycle test of −40 ° C./80° C. As a result of measuring the second harmonic (SHG) output again after 500 cycles, no decrease in the SHG output was observed.
(実施例2)
実施例1と同様にして、図2の素子11を作製した。ただし、実施例1とは異なり、アルミニウム膜10によって上側基板の底面5aのうち90%を被覆した。
(Example 2)
2 was produced in the same manner as in Example 1. However, unlike Example 1, 90% of the
本素子11を、ー40℃/80℃の熱サイクル試験に供した。500サイクル後に、再度、第二高調波(SHG)出力を測定した結果、SHG出力の低下は見られなかった。 This device 11 was subjected to a thermal cycle test of −40 ° C./80° C. As a result of measuring the second harmonic (SHG) output again after 500 cycles, no decrease in the SHG output was observed.
(実施例3)
実施例1と同様にして、図2の素子11を作製した。ただし、実施例1とは異なり、アルミニウム膜10によって上側基板の底面5aのうち80%を被覆した。
(Example 3)
2 was produced in the same manner as in Example 1. However, unlike Example 1, 80% of the
本素子11を、ー40℃/80℃の熱サイクル試験に供した。500サイクル後に、再度、第二高調波(SHG)出力を測定した結果、SHG出力は、170mWに低下した。 This device 11 was subjected to a thermal cycle test of −40 ° C./80° C. As a result of measuring the second harmonic (SHG) output again after 500 cycles, the SHG output decreased to 170 mW.
(比較例1)
実施例1と同様にして、図1の素子1を作製した。実施例1とは異なり、アルミニウム膜10を設けなかった。
(Comparative Example 1)
1 was produced in the same manner as in Example 1. Unlike Example 1, the
この導波路においてNd-YAGレーザーを使用して光学特性を測定した。レーザーからの発振出力を500mWに調整し、その基本光をレンズで導波路端面に入力し、200mWのSHG出力が得られた。その際の基本光の波長は1064.3nmであった。 In this waveguide, optical characteristics were measured using a Nd-YAG laser. The oscillation output from the laser was adjusted to 500 mW, and the basic light was input to the end face of the waveguide with a lens, and a SHG output of 200 mW was obtained. The wavelength of the basic light at that time was 1064.3 nm.
本素子1を、ー40℃/80℃の熱サイクル試験に供した。500サイクル後に、再度、第二高調波(SHG)出力を測定した結果、SHG出力は、65mWに低下した。 The device 1 was subjected to a thermal cycle test of −40 ° C./80° C. As a result of measuring the second harmonic (SHG) output again after 500 cycles, the SHG output decreased to 65 mW.
2 支持基板 2a 支持基板の上面 3 波長変換層 4 リッジ部 5 上側基板 5a 上側基板の底面 6A、6B リッジ溝 10、15 導電膜 11、31 高調波発生素子 11a、31a 入射面 11b、31b 出射面
20 上側接着層 21 下地接着層
2
Claims (5)
強誘電性単結晶のX板またはオフセットX板からなり、周期分極反転構造が設けられたチャンネル型光導波路を備えている波長変換層、
前記波長変換層の上面側に設けられている上側基板、
前記上側基板の底面に形成されている導電膜、
前記波長変換層と前記支持基板とを接着する下地接着層、および
前記波長変換層と前記上側基板とを前記導電膜を介して接着する上側接着層を備えていることを特徴とする、高調波発生素子。 Support substrate,
A wavelength conversion layer comprising a channel-type optical waveguide comprising a ferroelectric single crystal X plate or an offset X plate and provided with a periodically poled structure;
An upper substrate provided on the upper surface side of the wavelength conversion layer,
A conductive film formed on the bottom surface of the upper substrate ;
A harmonic comprising: a base adhesive layer for bonding the wavelength conversion layer and the support substrate; and an upper adhesive layer for bonding the wavelength conversion layer and the upper substrate through the conductive film. Generating element.
強誘電性単結晶のX板またはオフセットX板からなり、周期分極反転構造が設けられたチャンネル型光導波路を備えている波長変換層、
前記波長変換層の上面側に設けられている上側基板、
前記支持基板の上面に形成されている導電膜、
前記波長変換層と前記支持基板とを前記導電膜を介して接着する下地接着層、および
前記波長変換層と前記上側基板とを接着する上側接着層を備えていることを特徴とする、高調波発生素子。 Support substrate,
A wavelength conversion layer comprising a channel-type optical waveguide comprising a ferroelectric single crystal X plate or an offset X plate and provided with a periodically poled structure;
An upper substrate provided on the upper surface side of the wavelength conversion layer,
A conductive film formed on the upper surface of the support substrate;
A harmonic comprising: a base adhesive layer that bonds the wavelength conversion layer and the support substrate through the conductive film ; and an upper adhesive layer that bonds the wavelength conversion layer and the upper substrate. Generating element.
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