JPH01287628A - 第２高調波光発生装置 - Google Patents
第２高調波光発生装置Info
- Publication number
- JPH01287628A JPH01287628A JP11852788A JP11852788A JPH01287628A JP H01287628 A JPH01287628 A JP H01287628A JP 11852788 A JP11852788 A JP 11852788A JP 11852788 A JP11852788 A JP 11852788A JP H01287628 A JPH01287628 A JP H01287628A
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- JP
- Japan
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- quantum well
- well structure
- light
- harmonic
- waveguide
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- Granted
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は第２高調波光の発生方法に関するものである。
従来の技術
近年、光デイスク装置の光源として、小型で高出力の短
波長光源の開発が盛んにおこなわれている。特に、第２
高調波光を用いる短波長化が、最近、注目をあびている
。中でも精確な位相整合を必要とせず、第２高調波を容
易に得る方法として、チェレンコフ放射を利用した方法
が実用化されている。
波長光源の開発が盛んにおこなわれている。特に、第２
高調波光を用いる短波長化が、最近、注目をあびている
。中でも精確な位相整合を必要とせず、第２高調波を容
易に得る方法として、チェレンコフ放射を利用した方法
が実用化されている。
これは、Ｌｎｉｂｏ３単結晶表面上にストライプ状にプ
ロトンを注入して形成された導波路の一方からｓｏｏｎ
ｍ帯の光を入射し、導波路のもう一方から４００１ｍ帯
の光を出射するものである。
ロトンを注入して形成された導波路の一方からｓｏｏｎ
ｍ帯の光を入射し、導波路のもう一方から４００１ｍ帯
の光を出射するものである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら従来の方法では、ＬｉＮｂＯ３を用いてい
るため、第２高調波の変換効率に限界があるため、小型
化にも限度がある。また、ＬｉＮｂ０．は絶縁体である
から光源の半導体Ｖ−ザと一体化をはかるためにモノリ
ンツク化する場合問題点があった。
るため、第２高調波の変換効率に限界があるため、小型
化にも限度がある。また、ＬｉＮｂ０．は絶縁体である
から光源の半導体Ｖ−ザと一体化をはかるためにモノリ
ンツク化する場合問題点があった。
本発明は、半導体レーザを構成する材料上に導波路を形
成することができ、かつ、大きな変換効率が得られる第
２高調波光発生方法を提供するものである。
成することができ、かつ、大きな変換効率が得られる第
２高調波光発生方法を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明の第２高調波光発生
方法は、化合物半導体基板上に各井戸層の混晶比が漸次
変化するように形成された化合物半導体からなる多重量
子井戸構造の導波路の一方に量子井戸構造の最低遷移エ
ネルギーの半分に相当する波長の光を入射し、導波路の
もう一方より、量子井戸構造の最低遷移エネルギーに相
当する波長の光を得ることから構成されている。
方法は、化合物半導体基板上に各井戸層の混晶比が漸次
変化するように形成された化合物半導体からなる多重量
子井戸構造の導波路の一方に量子井戸構造の最低遷移エ
ネルギーの半分に相当する波長の光を入射し、導波路の
もう一方より、量子井戸構造の最低遷移エネルギーに相
当する波長の光を得ることから構成されている。
作用
上記の構成により、導波路が空間的に傾いたボテンシャ
ルの量子井戸構造を有しているので、チェレンコフ放射
により大きな変換効率の第２高調波光が得られる。
ルの量子井戸構造を有しているので、チェレンコフ放射
により大きな変換効率の第２高調波光が得られる。
実施例
本発明においては、第２図に示すような量子井戸構造の
井戸層内のバンドギャップを傾けてやることによって、
ボテンシャルを空間的に非反転対称にし、２次の電気光
学効果を得ている。
井戸層内のバンドギャップを傾けてやることによって、
ボテンシャルを空間的に非反転対称にし、２次の電気光
学効果を得ている。
ところで、量子井戸構造を用いて第２高調波を発生させ
る場合、発生した第２高調波のエネルギーが量子井戸の
最低遷移エネルギー以上であれば、吸収されてしまうた
め取り出すことができない。
る場合、発生した第２高調波のエネルギーが量子井戸の
最低遷移エネルギー以上であれば、吸収されてしまうた
め取り出すことができない。
そこで第２高調波のエネルギーが量子井戸構造の最低遷
移エネルギー以下になるように、量子井戸構造を構成す
る材料をバンドギャップの大きなものにしなければなら
ず、実施例では４００ｎｍ帯のバンドギャップをもつ材
料としてＺｎＳとＺＳＳａからなる量子井戸構造でおこ
なった。
移エネルギー以下になるように、量子井戸構造を構成す
る材料をバンドギャップの大きなものにしなければなら
ず、実施例では４００ｎｍ帯のバンドギャップをもつ材
料としてＺｎＳとＺＳＳａからなる量子井戸構造でおこ
なった。
以下、本発明の具体的な実施例について、図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
第１図は本発明の具体的な実施例における導波路の斜視
図である。第１図において、１はｎ−ＧａＡｓ（キャリ
ア密度Ｎ〜１０１７ｄ、厚さａ＝ｓｏｏμｍ）、２はＺ
ｎ５（Ｎ〜１０１６７ 、 ｄ＝１ μｍ ）、３はＺ
ｎ５ｚＳ、ｚ （１００人） ／Ｚｎ５（１００人）な
る層を、第２図＆のように井戸層内でのＳ／８１５ の
混晶比Ｘを結晶の成長方向にＱから０．５まで大きくす
ることによりバンドギャップが漸次広がるようにし空間
的に非反転対称な構造をもたせて、６０周期繰り返しだ
多重量子井戸構造である。４はストライプ状の５ｉ０２
であり、前記多重量子井戸層とのろいだで導波路を形
成している。導波路長りは６Ｍであり、幅は２μｍであ
る。なお、ＺｎＳＳｅとＺｎＳ についてはＭＢＫ装置
により成長をおこなった。また、導波路の両端面はへき
開成後、無反射コーティングをほどこした。
図である。第１図において、１はｎ−ＧａＡｓ（キャリ
ア密度Ｎ〜１０１７ｄ、厚さａ＝ｓｏｏμｍ）、２はＺ
ｎ５（Ｎ〜１０１６７ 、 ｄ＝１ μｍ ）、３はＺ
ｎ５ｚＳ、ｚ （１００人） ／Ｚｎ５（１００人）な
る層を、第２図＆のように井戸層内でのＳ／８１５ の
混晶比Ｘを結晶の成長方向にＱから０．５まで大きくす
ることによりバンドギャップが漸次広がるようにし空間
的に非反転対称な構造をもたせて、６０周期繰り返しだ
多重量子井戸構造である。４はストライプ状の５ｉ０２
であり、前記多重量子井戸層とのろいだで導波路を形
成している。導波路長りは６Ｍであり、幅は２μｍであ
る。なお、ＺｎＳＳｅとＺｎＳ についてはＭＢＫ装置
により成長をおこなった。また、導波路の両端面はへき
開成後、無反射コーティングをほどこした。
上記の構造をもつ導波路の一端から、第２高調波が吸収
されないように、前記量子井戸構造の最低準位の遷移エ
ネルギーの半分のエネルギーに相当する８８０ｎｍの半
導体レーザ光を 〜１μｍφに集光して入射した。する
と導波路のもう一端から、青色にみえる第２高調波４４
０ ｎｍの光が出射された。このことより本構造の導波
路により第２高調波が発生していることがわかる。
されないように、前記量子井戸構造の最低準位の遷移エ
ネルギーの半分のエネルギーに相当する８８０ｎｍの半
導体レーザ光を 〜１μｍφに集光して入射した。する
と導波路のもう一端から、青色にみえる第２高調波４４
０ ｎｍの光が出射された。このことより本構造の導波
路により第２高調波が発生していることがわかる。
第３図は波長８８０ｎｍのレーザ光を導波路に入射した
ときの、第２高調波の出射光強度の入射光強度依存性で
ある。この結果から、基本波から第２高調波への変換効
率は、入射光強度に比例していることがわかる。
ときの、第２高調波の出射光強度の入射光強度依存性で
ある。この結果から、基本波から第２高調波への変換効
率は、入射光強度に比例していることがわかる。
第４図は変換効率の入射波長依存性であり、８８０ ｎ
ｍの光を入射したときに最大の変換効率？得ている。こ
のことから、第２高調波のエネルギーが量子井戸構造の
最低準位の遷移エネルギーよりもわずかに低くなるよう
なエネルギーをもつ光を入射すれば効率よい変換がおこ
なえる。８８０ｎｕより短い波長の光では、２次高調波
が井戸層に吸収されるため変換効率が低下している。
ｍの光を入射したときに最大の変換効率？得ている。こ
のことから、第２高調波のエネルギーが量子井戸構造の
最低準位の遷移エネルギーよりもわずかに低くなるよう
なエネルギーをもつ光を入射すれば効率よい変換がおこ
なえる。８８０ｎｕより短い波長の光では、２次高調波
が井戸層に吸収されるため変換効率が低下している。
以上のことから、半導体レーザ光８８０ｎｍ〜１００ｍ
Ｗの光を第１図に示すような多重量子井戸導波路に入射
することにより、第２高調波の発生が可能であることが
わかった。また同−Ｇ＆ムＳ基板上に、上記の導波路と
半導体レーザを一体化したものについても同様の結果を
得ることができた１゜ なお池の実施例において、井戸層幅を５０〜２００人、
Ｚｎ５ｚＳθ＋−ｘのＳ／Ｓθモル比０〜１、繰り返
し周期１〜１００においても同様の効果が得られた。
Ｗの光を第１図に示すような多重量子井戸導波路に入射
することにより、第２高調波の発生が可能であることが
わかった。また同−Ｇ＆ムＳ基板上に、上記の導波路と
半導体レーザを一体化したものについても同様の結果を
得ることができた１゜ なお池の実施例において、井戸層幅を５０〜２００人、
Ｚｎ５ｚＳθ＋−ｘのＳ／Ｓθモル比０〜１、繰り返
し周期１〜１００においても同様の効果が得られた。
また、傾いたポテンシャル構造をもつ量子井戸構造とし
て、第２図すのようにバンドギャップをステップ状に変
えることで、第２図ａのボテンシャルを近似することに
より同様の効果が得られた。
て、第２図すのようにバンドギャップをステップ状に変
えることで、第２図ａのボテンシャルを近似することに
より同様の効果が得られた。
ココテは、ＺｎＳＳｅ／ＺｎＳの４００ｎｍ帯の半導体
材料について示したが、ＺｎＳＳ／ＺｎＳｎ５６や、Ｇ
ΔムＳ／ムｄＧａＡｓ 等でも同様の効果が得られる。
材料について示したが、ＺｎＳＳ／ＺｎＳｎ５６や、Ｇ
ΔムＳ／ムｄＧａＡｓ 等でも同様の効果が得られる。
発明の効果
以上のように本発明は、非反転対称なポテンシャルをも
つ量子井戸構造として、井戸層に傾いたポテンシャルの
量子井戸を採用することにより、第２高調波を発生する
ことができる。また、量子井戸構造を用いることにより
井戸幅、井戸形状。
つ量子井戸構造として、井戸層に傾いたポテンシャルの
量子井戸を採用することにより、第２高調波を発生する
ことができる。また、量子井戸構造を用いることにより
井戸幅、井戸形状。
材料等の組み合せにより、任意の非線形光学効果を得る
ことができる。さらに、半導体集積技術により、高機能
を有する第２高調波を発生する導波路を実現することが
できる。その実用的効果は犬なるものがある。
ことができる。さらに、半導体集積技術により、高機能
を有する第２高調波を発生する導波路を実現することが
できる。その実用的効果は犬なるものがある。
第１図は本発明の一実施例を説明するだめの図、第２図
ａは第１図の量子井戸構造の井戸層の一例を説明する図
、第２図すは同じく井戸層の他の例を説明する図、第３
図は本発明の一実施例の導波路における出射光強度の入
射光強度依存性を説明する図、第４図は本発明の一実施
例の導波路における変換効率の入射光波長依存性を説明
する図である。 １・・・・・・ｎ−ｃ＆ムＳ基板、２・・・・・・Ｚｎ
３，３・・・・・・Ｚｎ５ｘＳｊ−ｚＣ１００人）／Ｚ
ｎ５（１００人）×６０の多重量子井戸構造、４・・・
・・・５ｉｎ２ストライプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名モ逼
−載一ビ督 の 献腎姿柵 ス 派 舊嶌衾疑之
ａは第１図の量子井戸構造の井戸層の一例を説明する図
、第２図すは同じく井戸層の他の例を説明する図、第３
図は本発明の一実施例の導波路における出射光強度の入
射光強度依存性を説明する図、第４図は本発明の一実施
例の導波路における変換効率の入射光波長依存性を説明
する図である。 １・・・・・・ｎ−ｃ＆ムＳ基板、２・・・・・・Ｚｎ
３，３・・・・・・Ｚｎ５ｘＳｊ−ｚＣ１００人）／Ｚ
ｎ５（１００人）×６０の多重量子井戸構造、４・・・
・・・５ｉｎ２ストライプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名モ逼
−載一ビ督 の 献腎姿柵 ス 派 舊嶌衾疑之
Claims (1)
- バンドギャップの異なる半導体材料が交互に積み重ねら
れ、厚さ方向に井戸層の空間的なポテンシャルが傾きを
もつような量子井戸構造とされた導波路の一端から、前
記量子井戸構造の最低準位のエネルギーの半分に相当す
る波長の光を入射し、前記導波路の他端から、前記入射
光の第２高調波を出射することを特徴とする第２高調波
光発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63118527A JPH0820656B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 第２高調波光発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63118527A JPH0820656B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 第２高調波光発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01287628A true JPH01287628A (ja) | 1989-11-20 |
| JPH0820656B2 JPH0820656B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=14738810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63118527A Expired - Fee Related JPH0820656B2 (ja) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | 第２高調波光発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820656B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0675257A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-03-18 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 非線形光学装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929590A (ja) * | 1972-05-25 | 1974-03-16 | ||
| JPS6286881A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光出力装置 |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63118527A patent/JPH0820656B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929590A (ja) * | 1972-05-25 | 1974-03-16 | ||
| JPS6286881A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光出力装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0675257A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-03-18 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 非線形光学装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0820656B2 (ja) | 1996-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |