JPH02116833A - ファイバー型光波長変換装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はファイバー型光波長変換装置に関する。

背景技術 光波長変換素子を用いてレーザ光源から発せられるレー
ザ光ビームの波長を半分に変換することにより、ディス
クに対する情報の書込み及び読取りをより高密度にて行
ない得るようにした光ピツクアップが知られている（特
開昭６１−５０１２２号公報参照）。

この光波長変換素子として、２次の非線形光学効果を用
いた光フアイバー型Ｓ　ＨＧ　（Ｓｅｃｏｎｄ　ｔｌａ
ｒｍｏｎｉｃｓ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　；第２高調波発
生素子）がある。

光フアイバー型ＳＨＧはチェレンコフ放射方式の位相整
合を採用している。この方式では、はとんど自動的に位
相整合のとれた第２高調波（以下、ＳＨ波と略称する）
の発生が可能である。第２図はその概念図である。

第２図（ａ）において、基本波モードが実効屈折率Ｎ（
ω）をもってコア中を伝播すると、ＳＨ波を発生する非
線形分極波も同一の位相速度Ｃ／Ｎ（ω）（Ｃ：光速）
をもって伝播する。この非線形分極波が図のＡ点で導波
方向とθの角度をなす方向にＳＨ波を発生し、単位時間
後、８点て前と同様に、θ方向に再びＳＨ波を発生した
とする。

Ａ点で発生したＳＨ波が例えばクラッド層中を伝播して
単位時間後Ｃ点に達し、θがＡＣとＢＣの直交するよう
な角度であれば、非線形分極波がＡＢ間で発生したＳＨ
波の波面はＢＣとなり、結局、コヒーレントなＳＨ波が
生成されたことになる。

クラッド層のＳＨ波長に対する屈折率をｎｃｌｍｄ（２
ω）とすると、この位相整合条件は、図を参照して Ｎ　（ω）　−ｎ　ｅｌｍｌｌ　（２＜ＩＪ）　　ｃｏ
ｓθ　・・・・・・（１）となる。すなわち、 Ｎ（ω）＜ｎｃ＋□（２ω）　　　　・・・・・・（２
）でありさえすれば、ＳＨ波は自動的に位相整合のとれ
たθ方向に発生されるのである。一般に、基本波に対す
るクラッド層およびコアの屈折率をｎｅｌａｄ（ω）お
よびｎ（ω）、オーバーレイヤは空気とすると、基本波
がモードとしてコア内を伝播する条件は、 ｎｃｌｍｄ　（（ＩＪ）　＜Ｎ（ω）　＜ｎ　（ω）　
　−（３）である。また、クラッド層の屈折率の波長分
散を考えると、ｎ　ｃｌａｄ　（＜Ｌ’）　＜　　　ｎ
　ｃｌａｄ　（２（Ｌ））であるから ｎｃ＋ａａ（ω）　＜　ｎ　（ω）　＜　ｎ　ｃｌｓｄ
　（２（ＩＪ）・・・　（４） の条件が満たされれば、どのようなコア径でもすべての
基本波モードに対して（２）式が満たされる。また、仮
に ｎｃ＋ａａ（ω）　＜ｎｃｌａｄ　（２ω）くｎ（ω）
であってもある範囲の膜厚で（２）式を満たす基本波モ
ードが存在する。

このようにして発生したＳＨ波は、第２図（ｂ）に示す
ようにクラッド層と空気の境界で全反射を繰り返すクラ
ッド・モードとして伝播し、ファイバ一端面からθで決
まる方向に円錐状に出射される。また、このようにして
出射されたＳＨ波の出射波面の等位相面はファイバーの
中心軸を軸とした円錐状になっている。

このファイバー型光波長変換素子において、ＳＨ波がク
ラッド層を導波するときクラッド層と空気の境界面で反
射が起こると位相が反転することになる。このため、第
２図（ｂ）に示すＳＨ波出射リングにおいて、上記境界
面での反射によって内側のＳＨＨ３Ｏ外側のＳＨ波Ａと
の位相が１８０６だけずれることになる。

発明の概要 そこで、本発明は、波長変換後の出射光を同一位相のＳ
Ｈ波として導出できるようにしたファイバー型光波長変
換装置を提供することを目的とする。

本発明によるファイバー型光波長変換装置においては、
入射光の波長変換なすファイバー型光波長変換素子から
の出射光の光路中に、この出射光中の半径方向における
一部の光の位相を１８０”だけ移相せしめる円形若しく
は環状の移相板を配置した構成となっている。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は、例えば光ピツクアップに適用された本発明に
よるファイバー型光波長変換装置の一実施例を示す構成
図である。図において、レーザダイオード等の光源１か
ら発せられるレーザ光ビームは集光レンズ２で集光され
てファイバー型５ＨＧ３に入射する。この５ＨＧ３で波
長変換された出射光ビームは例えば円錐プリズム４によ
って平行光ビームに変換されてビームスプリッタ５に入
射する。

５ＨＧ３からのＳＨ波出射リングにおいては、先述した
如＜、５ＨＧ３のクラッド層と空気の境界面での反射に
よって外側のＳＨ波Ａに対して内側のＳＨＨ３Ｏ位相が
１８０°だけずれることになるため（第２図（Ｂ）を参
照）、本発明においては、内側のＳＨＨ３Ｏ位相を１８
０°だけ移相せしめるための例えば円形の移相板６を、
例えば円錐プリズム４の出射光面上に貼着せしめている
。

このように、５ＨＧ３からの出射光ビームの光路中に移
相板６を配置することにより、円錐プリズム４によって
平行光に変換された光ビームは、ＳＨ波出射リングの内
側、外側に関係なく全て同一位相の先ビームとしてビー
ムスプリッタ５に入射することになる。なお、移相板６
を円錐プリズム４に貼着せしめることにより、移相板６
自体の位置調整が不要となる利点が得られるが、これに
限定されるものではなく、円錐プリズム４の後方に移相
板６を配置するようにしても良い。

ビームスプリッタ５で反射された光ビームは対物レンズ
７によって情報記録ディスク８の情報記録面上に収束せ
しめられる。情報記録面で反射された光ビームは対物レ
ンズ７を経た後ビームスプリッタ５を透過し、さらに集
光レンズ９で集光されかつシリンドリカルレンズ１０で
非点収差が与えられて光検知器１１の受光面に入射する
。光検知器１１はその受光面が互いに直交する２本の直
線によって４分割される如く配置された４個のエレメン
トからなるいわゆる４分割光検知器であり、４個のエレ
メントの各出力の総和が読取ＲＦ倍信号して導出され、
さらに受光面中心に関して互いに対向するエレメント同
士の２つの出力和の差がフォーカスエラー信号として導
出される。

このように、５ＨＧ３からの出射光ビームの光路中に、
この出射光ビーム中の半径方向における一部の光ビーム
、例えばＳＨ波出射リングにおける内側のＳＨＨ３Ｏ位
相を１８０°だけ移相せしめる円形の移相板６を配置す
ることにより、波長変換後の出射光ビームを同一位相の
ＳＨ波として導出できることになる。したがって、本実
施例に示したように、本発明によるファイバー型光波長
変換装置を光ピツクアップの短波長光源として使用可能
となる。

なお、上記実施例では、移相板６として円形のものを用
いたが、５ＨＧ３から出射されるＳＨ波が第２図（Ｂ）
に示す如く環状であることから環状の移相板を用いても
良く、またＳＨ波出射リングにおける内側のＳＨＨ３Ｏ
位相を１８０°だけ移相せしめるとしたが、大なる径の
環状の移相板を用いて外側のＳＨ波Ａの位相を１８０°
だけ移相せしめるようにしても良く、上記実施例と同様
の効果を得ることができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によるファイバー型光波長変
換装置においては、ファイバー型ＳＨＧからの出射光の
光路中に、この出射光中の半径方向における一部の光の
位相を１８０°だけ移相せしめる円形若しくは環状の移
相板を配置した構成となっているので、波長変換後の出
射光を同一位相のＳＨ波として導出できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ピツクアップに適用された本発明によるファ
イバー型光波長変換装置の一実施例を示す構成図、第２
図はチェレンコフ放射方式位相整合ＳＨＧの概念図であ
る。 主要部分の符号の説明 ３・・・・・・ファイバー型光波長変換素子４・・・・
・・円錐プリズム ５・・・・・・ビームスプリッタ ６・・・・・・移相板　　　　　７・・・・・・対物レ
ンズ８・・・・・・情報記録ディスク １０・・・・・・シリンドリカルレンズ１１・・・・・
・光検知器 （Ｑ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入射光の波長を変換するファイバー型光波長変換
   素子と、この光波長変換素子からの出射光の光路中に配
   置されて出射光中の半径方向における一部の光の位相を
   １８０°だけ移相せしめる円形若しくは環状の移相板と
   を備えたことを特徴とするファイバー型光波長変換装置
   。
2. （２）前記光波長変換素子からの出射光の光路中に配置
   されてこの出射光を平行光に変換するプリズムを有し、
   前記移相板は前記プリズムの出射光面上若しくはその後
   方に配置されることを特徴とする請求項１記載のファイ
   バー型光波長変換装置。