JPH01319021A - 光学素子 - Google Patents
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- JPH01319021A JPH01319021A JP63151097A JP15109788A JPH01319021A JP H01319021 A JPH01319021 A JP H01319021A JP 63151097 A JP63151097 A JP 63151097A JP 15109788 A JP15109788 A JP 15109788A JP H01319021 A JPH01319021 A JP H01319021A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
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- G02F1/01708—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells in an optical wavequide structure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
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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、新規な光学素子に係り、特に光波の偏光方向
に応じて異なる屈折率を有する多層媒質を利用した新規
な機能性光学素子に関する。
に応じて異なる屈折率を有する多層媒質を利用した新規
な機能性光学素子に関する。
従来の半導体材料の非線型光学効果を用いた光素子につ
いては、アイ、イー・イー・イージャーナルオブカンタ
ムエレクトロニクスボリュームキューイ−７ナンバ一１
１号第５２３〜５２９頁（１９７１年）（ＩＥＥＥ Ｊ
ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯ
ＮＩＣ３゜ＶＯＬ、 ＱＥ−７，Ｎｏ、１１ ｐｐ５２
３〜５２９ （１９７１） ） （以下論文１と称す）
に論じられている。また、光学的に等方性の２種の材料
で、しかも光波の波長に対して十分に短い周期で積層さ
れた多層膜は負の一軸性光学材料と等価な光学的特性を
示すことが、ソビエト フィジクスジエーテービー第２
巻、第３′８゜号笛４６６〜４７５頁（１９５６） （
ＳＯＶＩＥＴ ＰＨＹＳＩＣＳ’ＪＥＴＰ ’ＶＯＬ、
２ ＮＯ，３，ＰＰ４６６〜４７５ （１９５６） ）
（以下、論文２と称す）に理論的に記載されている。
いては、アイ、イー・イー・イージャーナルオブカンタ
ムエレクトロニクスボリュームキューイ−７ナンバ一１
１号第５２３〜５２９頁（１９７１年）（ＩＥＥＥ Ｊ
ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯ
ＮＩＣ３゜ＶＯＬ、 ＱＥ−７，Ｎｏ、１１ ｐｐ５２
３〜５２９ （１９７１） ） （以下論文１と称す）
に論じられている。また、光学的に等方性の２種の材料
で、しかも光波の波長に対して十分に短い周期で積層さ
れた多層膜は負の一軸性光学材料と等価な光学的特性を
示すことが、ソビエト フィジクスジエーテービー第２
巻、第３′８゜号笛４６６〜４７５頁（１９５６） （
ＳＯＶＩＥＴ ＰＨＹＳＩＣＳ’ＪＥＴＰ ’ＶＯＬ、
２ ＮＯ，３，ＰＰ４６６〜４７５ （１９５６） ）
（以下、論文２と称す）に理論的に記載されている。
上記論文１では、特に例えばＧ ａ Ａ ｓ ｇ Ｉ
ｎ Ｐ等のｍ−ｖ族化合物半導体の光学的に等方性を有
する媒質に対して異方性を設ける手段について何ら配慮
がされておらず、これらの材料が大きな非線型光学定数
を持つにも拘らず、第２高調波発生等の非線型光学効果
が利用できないという問題があった。また、上記論文２
では、光学的に等方性を有する２種の薄膜を周期的に積
層した場合について、理論的な検討を行い、負の一軸性
光学材料と等価な光学的性質を示すことを論じたもので
、新たな光学素子への展開については何ら配慮されてい
なかった。
ｎ Ｐ等のｍ−ｖ族化合物半導体の光学的に等方性を有
する媒質に対して異方性を設ける手段について何ら配慮
がされておらず、これらの材料が大きな非線型光学定数
を持つにも拘らず、第２高調波発生等の非線型光学効果
が利用できないという問題があった。また、上記論文２
では、光学的に等方性を有する２種の薄膜を周期的に積
層した場合について、理論的な検討を行い、負の一軸性
光学材料と等価な光学的性質を示すことを論じたもので
、新たな光学素子への展開については何ら配慮されてい
なかった。
本発明者らは、非線型光学定数の大きな半導体材料に人
工的に光学的異方性を付与すべく種々実験検討を行った
ところ、特定の条件下で個々の薄膜単独では得られない
新しい機能を有する光学素子が実現できる知見を得た。
工的に光学的異方性を付与すべく種々実験検討を行った
ところ、特定の条件下で個々の薄膜単独では得られない
新しい機能を有する光学素子が実現できる知見を得た。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、その
目的は、上記新たな課題を解決することにあり、新規な
機能を有する光学素子を提供することにある。
目的は、上記新たな課題を解決することにあり、新規な
機能を有する光学素子を提供することにある。
上記目的は、光学基板上に互いに屈折率の異なる少なく
とも２種の光学結晶薄膜を交互に多数層周期的に繰返し
積層して成る媒質と、前記媒質の一方の端面から光波を
入射しめ、媒質内に光学的異方性が誘起されることによ
り前記光波を変調をする手段とを具備して成る素子であ
って、前記少なくとも２種の光学結晶薄膜が１層づつ積
層した単位膜厚をｔ、積層膜の繰返す周期をＮ、光波の
波長をλとしたとき、前記単位膜厚ｔは前記波長λより
十分に短く、かつλくｔｘＮ＜１０λの関係を満足する
よう構成して成ることを特徴とする光学素子により、達
成される。
とも２種の光学結晶薄膜を交互に多数層周期的に繰返し
積層して成る媒質と、前記媒質の一方の端面から光波を
入射しめ、媒質内に光学的異方性が誘起されることによ
り前記光波を変調をする手段とを具備して成る素子であ
って、前記少なくとも２種の光学結晶薄膜が１層づつ積
層した単位膜厚をｔ、積層膜の繰返す周期をＮ、光波の
波長をλとしたとき、前記単位膜厚ｔは前記波長λより
十分に短く、かつλくｔｘＮ＜１０λの関係を満足する
よう構成して成ることを特徴とする光学素子により、達
成される。
そして、上記少なくとも２種の光学結晶薄膜が周期的に
繰返す積層膜から成る媒質は超格子構造を有し、また、
基板としては一般に単結晶板が用いられるが、これは好
ましい場合であって、必ずしも単結晶でなければならな
いという理由はない。
繰返す積層膜から成る媒質は超格子構造を有し、また、
基板としては一般に単結晶板が用いられるが、これは好
ましい場合であって、必ずしも単結晶でなければならな
いという理由はない。
本発明の周期的に積層される薄膜は通常半導体材料で構
成されるが、すべての膜が半導体でなければならないと
いう理由はなく１例えば半導体薄膜の１種を半導体以外
の光学材料薄膜で置き換え半導体薄膜とそれ以外の薄膜
との周期的積層構造としてもよい。この種の半導体以外
の光学材料としては、光学磁性薄膜その他誘電体材料等
各種のものを用いることができる。
成されるが、すべての膜が半導体でなければならないと
いう理由はなく１例えば半導体薄膜の１種を半導体以外
の光学材料薄膜で置き換え半導体薄膜とそれ以外の薄膜
との周期的積層構造としてもよい。この種の半導体以外
の光学材料としては、光学磁性薄膜その他誘電体材料等
各種のものを用いることができる。
また、上記光学結晶薄膜の少なくとも１種は光学的に一
軸性を有するものから成ることが望ましい。
軸性を有するものから成ることが望ましい。
さらにまた、各薄膜は光学的に等方性を有するもの同士
、等方性と異方性を有するもの同士、さらには異方性を
有するもの同士の組合せでもよい。
、等方性と異方性を有するもの同士、さらには異方性を
有するもの同士の組合せでもよい。
等方性のもの同士の場合、得られる媒質の光学特性は一
軸性であるが、少なくとも一軸性の異方性を有する薄膜
が存在する場合には二軸性となり。
軸性であるが、少なくとも一軸性の異方性を有する薄膜
が存在する場合には二軸性となり。
−軸性の薄膜を用いながら二軸性の光学素子が実現でき
る。
る。
また、本発明の周期的積層膜から構成される媒質におい
ては、各層がそれぞれ超格子構造をとるが、媒質の厚み
は、周知の超格子デイバイスのそれに比較して相当に厚
い。すなわち、通常の超格子デイバイスの層の厚みは光
波の波長λに比べ相当に短く薄い。それに対し本発明の
場合は、前述のとおり、λくｔＸＮ＜１０λであり、媒
質の厚さｔＸＮは使用する光波λに等しいか、それより
一般に大きく厚い。しかし、余り厚すぎては機能素子と
しての性能が十分に出す、実用的にはλくｔＸＮく５λ
が好ましい。
ては、各層がそれぞれ超格子構造をとるが、媒質の厚み
は、周知の超格子デイバイスのそれに比較して相当に厚
い。すなわち、通常の超格子デイバイスの層の厚みは光
波の波長λに比べ相当に短く薄い。それに対し本発明の
場合は、前述のとおり、λくｔＸＮ＜１０λであり、媒
質の厚さｔＸＮは使用する光波λに等しいか、それより
一般に大きく厚い。しかし、余り厚すぎては機能素子と
しての性能が十分に出す、実用的にはλくｔＸＮく５λ
が好ましい。
第２高調波を出力光として得ることができ、いわゆる第
２高調波発生器を実現することができる。
２高調波発生器を実現することができる。
その他、例えば媒質の両端部に電極を形成し、電圧印加
手段を設けて電圧を任意に制御することにより、媒質内
を通過する光に任意の偏光を与えることのできる偏光器
が実現できるほか、入射光の物理量に変化を与えること
により、各種光変調器をも構成することができる。
手段を設けて電圧を任意に制御することにより、媒質内
を通過する光に任意の偏光を与えることのできる偏光器
が実現できるほか、入射光の物理量に変化を与えること
により、各種光変調器をも構成することができる。
２種以上の周期的な多層膜から成る媒質の形成は１周知
のＭＢ Ｅ （Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉ
ｔａｘｙ）やプラズマＣＶＤにより超格子を実現する薄
膜形成技術で所定の光学基板上に容易に形成することが
できる。
のＭＢ Ｅ （Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉ
ｔａｘｙ）やプラズマＣＶＤにより超格子を実現する薄
膜形成技術で所定の光学基板上に容易に形成することが
できる。
なお、本発明において上記周期的に繰返す積層膜から成
る媒質筒１．第２の２種の光学結晶薄膜の積層構造で構
成する場合、第１の光学結晶薄膜の面内方向の屈折率を
ｎａＰｒ面に垂直方向の屈折率をｎ。、膜厚をａとし、
第２の光学結晶薄膜のそれらをｎｂｐｔ ｎｂｐｔ ｂ
としたとき、これらの定数間に下記の一般式（１）、
（２）を満足させるように形成すれば、本発明の光変調
の効果を最大に発揮させることができる。
る媒質筒１．第２の２種の光学結晶薄膜の積層構造で構
成する場合、第１の光学結晶薄膜の面内方向の屈折率を
ｎａＰｒ面に垂直方向の屈折率をｎ。、膜厚をａとし、
第２の光学結晶薄膜のそれらをｎｂｐｔ ｎｂｐｔ ｂ
としたとき、これらの定数間に下記の一般式（１）、
（２）を満足させるように形成すれば、本発明の光変調
の効果を最大に発揮させることができる。
本発明において、周期的に繰返す積層膜から成る媒質は
入射光を変調する機能を有している。すなわち、媒質を
構成する各薄膜自身が固有の性質として光学的に等方性
を有するものであっても、多層化された媒質においては
、−軸性の光学的に異方性を有する性質が生じ、これに
よって入射光を変調する。また、媒質を構成する薄膜自
身が光学的に異方性を有するものであるときには、薄膜
自身が有する固有の異方性とは異なる新たな異方性がも
しくは異方性の性質は変らないとしてもその程度に大き
な差が誘起され、これらの誘起された新たな異方性にも
とづいて新たな機能が発揮される。
入射光を変調する機能を有している。すなわち、媒質を
構成する各薄膜自身が固有の性質として光学的に等方性
を有するものであっても、多層化された媒質においては
、−軸性の光学的に異方性を有する性質が生じ、これに
よって入射光を変調する。また、媒質を構成する薄膜自
身が光学的に異方性を有するものであるときには、薄膜
自身が有する固有の異方性とは異なる新たな異方性がも
しくは異方性の性質は変らないとしてもその程度に大き
な差が誘起され、これらの誘起された新たな異方性にも
とづいて新たな機能が発揮される。
ここで、説明を単純にするために、２種類の超格子薄膜
で周期的に積層した媒質の例について具体的に例示して
みる。
で周期的に積層した媒質の例について具体的に例示して
みる。
いま、第１の薄膜面内の屈折率をｎａＰｔ面に垂直方向
の屈折率をｎａｓ、膜厚をａとし、第２の薄膜のそれを
それぞれｎｂｐｐ ｎＩ、ｓ＊ ｂとすると、多′層膜
の面内方向の偏光に対する屈折率ｎＰｐ面に垂直方向の
偏光に対する屈折率ｎ、は、それぞれａ ｎｂｓ ＋
ｂ ｎ６ｇ となる、これらａ、ｂの膜厚を任意に調整することによ
り、任意に異方性の程度を調整できる。ここで、（１）
、 （２）式で表される異方性の程度（ｎｐ−ｎｓ）は 一＝Ｆ の時、最大となり。
の屈折率をｎａｓ、膜厚をａとし、第２の薄膜のそれを
それぞれｎｂｐｐ ｎＩ、ｓ＊ ｂとすると、多′層膜
の面内方向の偏光に対する屈折率ｎＰｐ面に垂直方向の
偏光に対する屈折率ｎ、は、それぞれａ ｎｂｓ ＋
ｂ ｎ６ｇ となる、これらａ、ｂの膜厚を任意に調整することによ
り、任意に異方性の程度を調整できる。ここで、（１）
、 （２）式で表される異方性の程度（ｎｐ−ｎｓ）は 一＝Ｆ の時、最大となり。
の関係をこれらの定数が満たす時、本発明の効果が顕著
であることを確認した。
であることを確認した。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１゜
本実施例の構成及び動作の説明を第１図〜第３図を用い
て説明する。なお、この実施例は、本発明の原理を第２
高調波発生器に応用したものである。第１図は半導体基
板３上に２種類の半導体薄膜１，２を積層している。こ
こで半導体薄膜１゜２としてそれぞれＧａＡｓ ＡＱＧ
ａＡｓを用い、基板３に半絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓを用い
た。これらの薄膜はいずれも光学的には固有の等方性を
有するものである。多層構造の構成はそれぞれ１１０１
０００ａＡｓ。
て説明する。なお、この実施例は、本発明の原理を第２
高調波発生器に応用したものである。第１図は半導体基
板３上に２種類の半導体薄膜１，２を積層している。こ
こで半導体薄膜１゜２としてそれぞれＧａＡｓ ＡＱＧ
ａＡｓを用い、基板３に半絶縁性Ｇ ａ Ａ ｓを用い
た。これらの薄膜はいずれも光学的には固有の等方性を
有するものである。多層構造の構成はそれぞれ１１０１
０００ａＡｓ。
１００人厚０ａｇ３．３ Ｇａ、、、ｔ Ａｓ層を２０
０周期積層した。
０周期積層した。
つまり積層膜全体の厚みは４．２μｍとなり、そのうち
ＧａＡｓ分が２．２μｒａ、 Ａｆｉ、、３Ｇａ、、７
Ａｓ分が２μ墓となった。この結果１本素子は負の一軸
性結晶としての光学的性質を示し、屈折率楕円体の主断
面は第２図のようになる。つまり、負の一軸性であるか
ら、異常光の楕円屈折率分布が常光の日月折率分布の内
側に来ている。第１図の媒体に入射させる光波の波長λ
３．３９μ閣に対する常光（円形）及び異常光（楕円形
）の屈折率を実線によるｎｏ。
ＧａＡｓ分が２．２μｒａ、 Ａｆｉ、、３Ｇａ、、７
Ａｓ分が２μ墓となった。この結果１本素子は負の一軸
性結晶としての光学的性質を示し、屈折率楕円体の主断
面は第２図のようになる。つまり、負の一軸性であるか
ら、異常光の楕円屈折率分布が常光の日月折率分布の内
側に来ている。第１図の媒体に入射させる光波の波長λ
３．３９μ閣に対する常光（円形）及び異常光（楕円形
）の屈折率を実線によるｎｏ。
ｎ６＋第２高調波に対する常光及び異常光の屈折率を破
線によるｎｏ 、 ｎｏ 、でそれぞれ表している０図
よりｎｏとｎ、の交点が、位相整合条件を長１．６９５
μｍの第２高調波を得ることができた。な２ω
２ω お、角度θはｎｅｔｎｏ の値によって決まる。
線によるｎｏ 、 ｎｏ 、でそれぞれ表している０図
よりｎｏとｎ、の交点が、位相整合条件を長１．６９５
μｍの第２高調波を得ることができた。な２ω
２ω お、角度θはｎｅｔｎｏ の値によって決まる。
次に、半導体薄膜２ （ＡＱＧａＡｓ層）の、ｌとＧａ
との混晶比を変えて屈折率及び、半導体薄膜１゜２の膜
厚を調整し、異方性の程度を調整した。その結果第３図
に示すように、ｎｏとｎｅ をＸ。
との混晶比を変えて屈折率及び、半導体薄膜１゜２の膜
厚を調整し、異方性の程度を調整した。その結果第３図
に示すように、ｎｏとｎｅ をＸ。
ｙ軸上で一致させることができた。即ち、この時入射光
の方向をＺ軸に重直にすることができ、相互作用長が長
くなり、又入射光の入射方向と第２高調波の出射方向が
等しくなり、効率良く、第２高調波を取り出すことがで
きた。
の方向をＺ軸に重直にすることができ、相互作用長が長
くなり、又入射光の入射方向と第２高調波の出射方向が
等しくなり、効率良く、第２高調波を取り出すことがで
きた。
本実施例で、半導体材料をＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ。
ＩｎＡｌ２Ａｓ ＩｎＧａＡｓＰ等の他のｍ−ｖ核化合
物半導体装置きかえても、又、Ｚｎ５ｅ、ＺｎＳ。
物半導体装置きかえても、又、Ｚｎ５ｅ、ＺｎＳ。
ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等のＩｆ−ＶＩ族半導体装置きかえて
も同様の効果が得られた。
も同様の効果が得られた。
実施例２゜
本実施例では、実施例１の第１図と同一の構成で、波長
λ＝ １．０６μｍの１光波をｙ軸方向に、ｘ−２面内
に４５°の角度で傾いた直線偏光として入射した。長さ
Ｑだけ伝搬した出射光Ｘ軸、Ｚ軸方向の成分の位相差を
測定した所、Ｘ軸側光（常光）ん の位相差を得ることができた。この結果、本素子が、偏
光器、変調器として機能することが確認できた。
λ＝ １．０６μｍの１光波をｙ軸方向に、ｘ−２面内
に４５°の角度で傾いた直線偏光として入射した。長さ
Ｑだけ伝搬した出射光Ｘ軸、Ｚ軸方向の成分の位相差を
測定した所、Ｘ軸側光（常光）ん の位相差を得ることができた。この結果、本素子が、偏
光器、変調器として機能することが確認できた。
実施例３゜
この例は光変調器の一実施例を示したもので、その概略
図を模式的に第４図（ａ）に示す０図において、４１は
第１図と同様にＧａＡｓ、ＡＱＧａＡｓ薄膜が周期的に
積層して構成された媒質から成る光変調器要部、４２は
光源、４３は入射光、４４は媒質４１内で変調された出
射光、４５．４６はそれぞれ媒質に電圧を印加するため
の電極、４７は電源を示す。
図を模式的に第４図（ａ）に示す０図において、４１は
第１図と同様にＧａＡｓ、ＡＱＧａＡｓ薄膜が周期的に
積層して構成された媒質から成る光変調器要部、４２は
光源、４３は入射光、４４は媒質４１内で変調された出
射光、４５．４６はそれぞれ媒質に電圧を印加するため
の電極、４７は電源を示す。
同図から明らかなように、入射光４３が媒質４１内に入
射すると、電源４７からの印加電圧に応じて入射光は偏
光を受け、印加電圧により変調された偏光が出射光４４
として得られる。
射すると、電源４７からの印加電圧に応じて入射光は偏
光を受け、印加電圧により変調された偏光が出射光４４
として得られる。
第４図（ｂ）は、その具体例の要部を示したもので、光
源４２として半導体レーザを用い、波長λ１．３０μＩ
の光波をレンズ４８で集光して媒質４１に入射し、電極
４５．４６間に１５ＶのＤＣを印加したところ、πだけ
位相変化を受けた変調光４４が得られた。
源４２として半導体レーザを用い、波長λ１．３０μＩ
の光波をレンズ４８で集光して媒質４１に入射し、電極
４５．４６間に１５ＶのＤＣを印加したところ、πだけ
位相変化を受けた変調光４４が得られた。
実施例４゜
第５図は、積層媒質５１の一部上面を光の進行経路に合
わせてストライプ状５２に残し、その両側５３をメサ状
にエツチングした構造の光変調器の要部断面構造を示し
たものである。このようにストライプ構造を設けること
により、媒質内を通過する光波をこのストライプ構造内
に閉じ込め、これを導波路として効率よく変調光を出射
させることができる。
わせてストライプ状５２に残し、その両側５３をメサ状
にエツチングした構造の光変調器の要部断面構造を示し
たものである。このようにストライプ構造を設けること
により、媒質内を通過する光波をこのストライプ構造内
に閉じ込め、これを導波路として効率よく変調光を出射
させることができる。
以上の実施例は、いずれも半導体薄膜のみの周期的積層
膜で媒質を構成したものであるが、先にも述べたように
、半導体薄膜の１種を半導体以外のその他の光学薄膜で
置き換えることも可能で。
膜で媒質を構成したものであるが、先にも述べたように
、半導体薄膜の１種を半導体以外のその他の光学薄膜で
置き換えることも可能で。
例えば希土類磁性ガーネット薄膜、モリブデン酸ガリウ
ム等の磁気光学、電気光学特性を有する薄膜と組合せて
もよい。
ム等の磁気光学、電気光学特性を有する薄膜と組合せて
もよい。
本発明によれば、大きな非線型光学定数を持つ半導体材
料に、人工的に光学的異方性を付与し、高効率の第２高
調波発生素子、偏光器、変調器等を提供できるので、光
情報処理、伝送システムに必要な高機能な光集積回路が
提供できる。
料に、人工的に光学的異方性を付与し、高効率の第２高
調波発生素子、偏光器、変調器等を提供できるので、光
情報処理、伝送システムに必要な高機能な光集積回路が
提供できる。
第１図は本発明の一実施例の概念図、第２図。
第３図は本発明の詳細な説明するための媒質内”の屈折
率分布を三次元座標で示した図、第４図は他の実施例の
光変調器の模式図、そして第５図は、さらに異なる他の
実施例となる光変調器の要部説明図である。 １・・・基板 ２．３・・・周期的な多層膜構造を構成する半導体薄膜 ４・・・入射光の方向を示す矢印 ４１・・・媒質 ４３・・・入射光 ４４・・・出射光 ４５、４６・・・電極 ４７・・・電源 ５２・・・ストライプ構造 ５３・・・メサ部 代理人弁理士 中 村 純之助 第１図 第２図 第３図 第４図
率分布を三次元座標で示した図、第４図は他の実施例の
光変調器の模式図、そして第５図は、さらに異なる他の
実施例となる光変調器の要部説明図である。 １・・・基板 ２．３・・・周期的な多層膜構造を構成する半導体薄膜 ４・・・入射光の方向を示す矢印 ４１・・・媒質 ４３・・・入射光 ４４・・・出射光 ４５、４６・・・電極 ４７・・・電源 ５２・・・ストライプ構造 ５３・・・メサ部 代理人弁理士 中 村 純之助 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光学基板上に互いに屈折率の異なる少なくとも２種
の光学結晶薄膜を交互に多数層周期的に繰返し積層して
成る媒質と、前記媒質の一方の端面から光波を入射しめ
、媒質内に光学的異方性が誘起されることにより前記光
波を変調をする手段とを具備して成る素子であって、前
記少なくとも２種の光学結晶薄膜が１層づつ積層した単
位膜厚をｔ、積層膜の繰返す周期をＮ、光波の波長をλ
としたとき、前記単位膜厚ｔは前記波長λより十分に短
く、かつ、λ≦ｔ×Ｎ＜１０λの関係を満足するよう構
成して成ることを特徴とする光学素子。 ２、上記少なくとも２種の光学結晶薄膜が周期的に繰返
す積層膜から成る媒質は超格子構造を有することを特徴
とする請求項１記載の光学素子。 ３、上記光学結晶薄膜の少なくとも１種は光学的に一軸
性を有するものから成ることを特徴とする請求項１もし
くは２記載の光学素子。 ４、上記周期的に繰返す積層膜から成る媒質は第１、第
２の２種の光学結晶薄膜の積層構造から成り、第１の光
学結晶薄膜の面内方向の屈折率をｎ＿ａ＿ｐ、面に垂直
方向の屈折率をｎ＿ａ＿ｓ、膜厚をａとし、第２の光学
結晶薄膜のそれらをｎ＿ｂ＿ｐ、ｎ＿ｂ＿ｓ、ｂとした
とき、これらの定数間に下記の一般式（１）、（２）を
満足させて成ることを特徴とする請求項１、２、もしく
は３項記載の光学素子。 一般式；１／６Ｆ≦ｂ／ａ≦６Ｆ……（１）▲数式、化
学式、表等があります▼……（２）
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151097A JPH01319021A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 光学素子 |
| US07/368,030 US5033810A (en) | 1988-06-21 | 1989-06-19 | Optical device |
| EP19890306235 EP0348158A3 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151097A JPH01319021A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01319021A true JPH01319021A (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=15511270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151097A Pending JPH01319021A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 光学素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5033810A (ja) |
| EP (1) | EP0348158A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01319021A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04256904A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-11 | Shojiro Kawakami | 偏光素子 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5179566A (en) * | 1988-09-01 | 1993-01-12 | Seiko Epson Corporation | Light-generating device and method of fabricating same |
| US5245465A (en) * | 1990-08-04 | 1993-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical polarization-state converting apparatus for use as isolator, modulator and the like |
| KR940007557A (ko) * | 1992-09-07 | 1994-04-27 | 에프. 제이. 스미트 | 전자기 방사주파수를 상승시키는 광학소자 및 광전자 장치 |
| US5355247A (en) * | 1993-03-30 | 1994-10-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Jr. University | Method using a monolithic crystalline material for producing radiation by quasi-phase-matching, diffusion bonded monolithic crystalline material for quasi-phase-matching, and method for fabricating same |
| US5408110A (en) * | 1993-06-28 | 1995-04-18 | National Research Council Of Canada | Second-harmonic generation in semiconductor heterostructures |
| US5463649A (en) * | 1993-08-06 | 1995-10-31 | Sandia Corporation | Monolithically integrated solid state laser and waveguide using spin-on glass |
| US20020027655A1 (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-07 | Shigeo Kittaka | Optical device and spectroscopic and polarization separating apparatus using the same |
| JP2002169022A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 光学素子およびそれを用いた分光装置および集積光学装置 |
| JP4042426B2 (ja) * | 2002-02-19 | 2008-02-06 | 日本板硝子株式会社 | 光学素子およびそれを用いた分光装置 |
| TWI276852B (en) * | 2005-11-07 | 2007-03-21 | Yi-Jiun Ren | Optical configuration for generating polarization conversion |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3982135A (en) * | 1975-01-14 | 1976-09-21 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Phase matching in a laminar structure |
| US4763019A (en) * | 1986-09-09 | 1988-08-09 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Apparatus comprising harmonic generation means |
| FR2607628B1 (fr) * | 1986-11-27 | 1989-03-17 | Centre Nat Rech Scient | Modulateur optique a superreseau |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63151097A patent/JPH01319021A/ja active Pending
-
1989
- 1989-06-19 US US07/368,030 patent/US5033810A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-20 EP EP19890306235 patent/EP0348158A3/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04256904A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-11 | Shojiro Kawakami | 偏光素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0348158A3 (en) | 1991-09-11 |
| US5033810A (en) | 1991-07-23 |
| EP0348158A2 (en) | 1989-12-27 |
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