JPH02125233A - ファイバー型光波長変換装置 - Google Patents
ファイバー型光波長変換装置Info
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- JPH02125233A JPH02125233A JP63278201A JP27820188A JPH02125233A JP H02125233 A JPH02125233 A JP H02125233A JP 63278201 A JP63278201 A JP 63278201A JP 27820188 A JP27820188 A JP 27820188A JP H02125233 A JPH02125233 A JP H02125233A
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005466 cherenkov radiation Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
- G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
- G02F1/383—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure of the optical fibre type
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
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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
サ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）。
サ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）。
この光波長変換索Ｔ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 １ｉａ
ｒａ＋０ｎｌｅｓ ｃｅｎｅｒａｔｏｒ ；第２高調波
発生素子）がある。
いた光フアイバー型Ｓ ＨＧ （Ｓｅｃｏｎｄ １ｉａ
ｒａ＋０ｎｌｅｓ ｃｅｎｅｒａｔｏｒ ；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４
ｉ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（以ド、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。
ｉ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（以ド、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、Ｂ点で前と同様に、θ方向に再びＳＨ波を発生した
とする。
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、Ｂ点で前と同様に、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中を伝播して単
位時間後Ｃ点に達し、θがＡＣ，ｌ！：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。
位時間後Ｃ点に達し、θがＡＣ，ｌ！：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。
クラッドのＳＨ波長に対する屈折率をｎ（１，。
（２ω）とすると、この位相整合条件は、図を参照して
Ｎ（ω） ＝ ｎ ｃｌｍ、（２ω） ＣＯＳθ ・
・・・・・（１）となる。すなわち、 Ｎ（ω） ＜ ｒｌ ｃ＋ａａ （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およびコアの屈折率をｎｒｌａ
ａｃω）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、 ｎｅｌａｄ （ＣＬＪ） ＜Ｎ （（ＡＪ） ＜ｎ （
（ＡＪ） −（３）である。また、クラッドの屈折率
の波長分散を考えると、ｎ ｃｌａｄ （（ｉＪ） ＜
ｎ ｔｌａ、Ｃ２ω）であるから ｎｃ＋ｉｎ（ω）く口（ω） ＜ｎｔ＋ａｍ （２ω）
・・・ （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＋ａ＊（ω） ＜ ｎ ｃｌａｊ （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。
・・・・・（１）となる。すなわち、 Ｎ（ω） ＜ ｒｌ ｃ＋ａａ （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およびコアの屈折率をｎｒｌａ
ａｃω）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、 ｎｅｌａｄ （ＣＬＪ） ＜Ｎ （（ＡＪ） ＜ｎ （
（ＡＪ） −（３）である。また、クラッドの屈折率
の波長分散を考えると、ｎ ｃｌａｄ （（ｉＪ） ＜
ｎ ｔｌａ、Ｃ２ω）であるから ｎｃ＋ｉｎ（ω）く口（ω） ＜ｎｔ＋ａｍ （２ω）
・・・ （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＋ａ＊（ω） ＜ ｎ ｃｌａｊ （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、ファイバ端面からθで決まる
方向に円錐状に出射される。
ようにクラッド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だ円錐状になって
いる。
位相面はファイバーの中心軸を軸としだ円錐状になって
いる。
このファイバー型ＳＨＧに対し、その光源光と＋＋
して例えばレーザ光が用いられ、このレーデ光ビムが複
数のレンズからなる光学系によって入射光ビームとして
導かれるのであるが、ファイバー型ＳＨＧにおけるＳＨ
波の発生効率はコア中にある非線形光学結晶の非線形感
受率の大きさに関係しているため、偏光が定まっている
光源光に対して非線形光学結晶の非線形感受率が最大と
なるように設定する必要がある。そのため、従来は、フ
ァイバー４２ＳＨＧをその先軸の周りに回転させること
によって非線形光学結晶の非線形感受率が最大となる方
位を設定していた。
数のレンズからなる光学系によって入射光ビームとして
導かれるのであるが、ファイバー型ＳＨＧにおけるＳＨ
波の発生効率はコア中にある非線形光学結晶の非線形感
受率の大きさに関係しているため、偏光が定まっている
光源光に対して非線形光学結晶の非線形感受率が最大と
なるように設定する必要がある。そのため、従来は、フ
ァイバー４２ＳＨＧをその先軸の周りに回転させること
によって非線形光学結晶の非線形感受率が最大となる方
位を設定していた。
しかしながら、ファイバー型ｓＨＧを回転させると、回
転の度に回転中心（コアの位置）等のアライメントがず
れ品いため、最大な効率を得る方位に設定することが困
難であった。
転の度に回転中心（コアの位置）等のアライメントがず
れ品いため、最大な効率を得る方位に設定することが困
難であった。
発明のｉ要
そこで、本発明は、ＳＨ波の最大発生効率の設定を容易
に行ない得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。
に行ない得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、
入射光ビームの波長を変換するファイバー型ＳＨＧに対
して光源からの光ビームを導く光学系中に、光ビームの
偏光面を回転せしめる移相手段を設けた構成となってい
る。
入射光ビームの波長を変換するファイバー型ＳＨＧに対
して光源からの光ビームを導く光学系中に、光ビームの
偏光面を回転せしめる移相手段を設けた構成となってい
る。
実施例
以Ｆ、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施例を示す第１図において、レーザダイオ
ード等の光源１から拡散状態で発せられる光ビームは、
コンデンサレンズ２によって平行光ビームに変換されて
ビーム整形プリズム３に入射する。このビーム整形プリ
ズム３は、光ビームを収束することによって得られるビ
ームスポットの形状を円形に近づける作用をなす。ビー
ム整形プリズム３で整形された光ビームは移相手段とし
てのλ／２板（２分の１波長板）４に入射する。
ード等の光源１から拡散状態で発せられる光ビームは、
コンデンサレンズ２によって平行光ビームに変換されて
ビーム整形プリズム３に入射する。このビーム整形プリ
ズム３は、光ビームを収束することによって得られるビ
ームスポットの形状を円形に近づける作用をなす。ビー
ム整形プリズム３で整形された光ビームは移相手段とし
てのλ／２板（２分の１波長板）４に入射する。
λ／２板４は光軸Ｏを中心としてその周りに回転可能に
設けられており、自身の回転によって光ビムの偏光面を
回転せしめる作用をなす。λ／２板４で偏光面の設定が
なされた光ビームは集光しンズ５で集光されてファイバ
ー型５ＨＧ６に入射する。このファイバー型Ｓ ＨＧ
６に赫おいては、先述した如く、ＳＨ波の発生効率はコ
ア中にある非線形光学結晶の非線形感受率の大きさに関
係している。
設けられており、自身の回転によって光ビムの偏光面を
回転せしめる作用をなす。λ／２板４で偏光面の設定が
なされた光ビームは集光しンズ５で集光されてファイバ
ー型５ＨＧ６に入射する。このファイバー型Ｓ ＨＧ
６に赫おいては、先述した如く、ＳＨ波の発生効率はコ
ア中にある非線形光学結晶の非線形感受率の大きさに関
係している。
かかる構成において、ＳＨ波の発生効率を最大にするた
めに、λ／２板４を回転せしめることにより、コア中に
ある非線形光学結晶の非線形感受率が最大となるように
その回転位置を設定する。
めに、λ／２板４を回転せしめることにより、コア中に
ある非線形光学結晶の非線形感受率が最大となるように
その回転位置を設定する。
これにより、−次光の電界分布がファイバーの導波光の
電界分布に近くなるため、より効率良くコア内に光ビー
ムを導入できることになる。その結果、ＳＨ波の発生効
率が最大となるのである。
電界分布に近くなるため、より効率良くコア内に光ビー
ムを導入できることになる。その結果、ＳＨ波の発生効
率が最大となるのである。
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に対して光源か
らの光ビームを導く光学系中に、光ビームの偏光面を回
転せしめる移相手段を設けた構成となっているので、フ
ァイバー型ＳＨＧを回転させることな（ＳＨ波の最大発
生効率の設定が［−ｊＪ能であり、その設定を容易に行
なうことができる。
換装置においては、ファイバー型ＳＨＧに対して光源か
らの光ビームを導く光学系中に、光ビームの偏光面を回
転せしめる移相手段を設けた構成となっているので、フ
ァイバー型ＳＨＧを回転させることな（ＳＨ波の最大発
生効率の設定が［−ｊＪ能であり、その設定を容易に行
なうことができる。
第１図は本発明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 １・・・・・・光源 ３・・・・・・ビーム整形
プリズム４・・・・・・２分の１波長板 ６・・・・・ファイバー型光波長変換素子出願人
パイオニア株式会社
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 １・・・・・・光源 ３・・・・・・ビーム整形
プリズム４・・・・・・２分の１波長板 ６・・・・・ファイバー型光波長変換素子出願人
パイオニア株式会社
Claims (3)
- （１）入射光ビームの波長を変換するファイバー型光波
長変換素子と、光源からの光ビームを前記光波長変換素
子に導く光学系とを備え、前記光学系は前記入射光ビー
ムの偏光面を回転せしめる移相手段を有することを特徴
とするファイバー型光波長変換装置。 - （２）前記移相手段は、光軸を中心に回転可能に設けら
れたλ／２板であ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。 - （３）前記光学系は、光ビームの整形をなすビーム整形
プリズムを有す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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63278201A JPH02125233A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | ファイバー型光波長変換装置 |
| US07/357,819 US4962993A (en) | 1988-11-02 | 1989-05-30 | Fibre-type light conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63278201A JPH02125233A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | ファイバー型光波長変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125233A true JPH02125233A (ja) | 1990-05-14 |
Family
ID=17594008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63278201A Pending JPH02125233A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | ファイバー型光波長変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4962993A (ja) |
| JP (1) | JPH02125233A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01287531A (ja) * | 1988-05-14 | 1989-11-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光源装置 |
| JPH03111826A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 波長変換素子 |
| US5117433A (en) * | 1989-11-27 | 1992-05-26 | Hitachi, Ltd. | Second harmonic generator for obtaining an aberration free plane wave and information processing system using the same |
| DE69126155T2 (de) * | 1990-03-02 | 1997-12-18 | Toshiba Kawasaki Kk | Optische Wellenlängenwandlervorrichtung zur Erzeugung der zweiten Harmonischen mit Cerenkovstrahlung in einem Wellenleiter |
| JP2837505B2 (ja) * | 1990-05-19 | 1998-12-16 | パイオニア株式会社 | ファイバー型波長変換素子 |
| JPH0488325A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ファイバー型波長変換素子の製造方法 |
| JPH04318819A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-10 | Pioneer Electron Corp | 光波長変換装置 |
| US5278930A (en) * | 1991-08-14 | 1994-01-11 | Pioneer Electronic Corporation | Fiber type wavelength converter |
| JP2014530493A (ja) | 2011-09-14 | 2014-11-17 | イムラ アメリカ インコーポレイテッド | 制御可能多波長ファイバ・レーザ光源 |
| US10310275B2 (en) * | 2015-09-07 | 2019-06-04 | Everready Precision Ind. Corp. | Optical apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61186913A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏波面保存光フアイバコネクタ |
| JPS6315235A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光波長変換素子 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4272694A (en) * | 1979-11-15 | 1981-06-09 | The University Of Rochester | System for converting the frequency of coherent radiation |
| US4331891A (en) * | 1980-05-01 | 1982-05-25 | The University Of Rochester | High power efficient frequency conversion of coherent radiation with nonlinear optical elements |
| JPS6150122A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
| US4784450A (en) * | 1984-10-15 | 1988-11-15 | Hughes Aircraft Company | Apparatus for generating and amplifying new wavelengths of optical radiation |
| US4617666A (en) * | 1985-04-17 | 1986-10-14 | Quantronix Corporation | Frequency doubling a laser beam by using intracavity type II phase matching |
| US4859876A (en) * | 1985-09-16 | 1989-08-22 | AT&T Bell Laboratories American Telephone and Telegraph Company | Nonlinear optical materials and devices |
| US4909596A (en) * | 1987-09-14 | 1990-03-20 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical wavelength converter module |
| JP2525879B2 (ja) * | 1988-10-14 | 1996-08-21 | パイオニア株式会社 | ファイバ―型光波長変換素子 |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP63278201A patent/JPH02125233A/ja active Pending
-
1989
- 1989-05-30 US US07/357,819 patent/US4962993A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61186913A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏波面保存光フアイバコネクタ |
| JPS6315235A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光波長変換素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4962993A (en) | 1990-10-16 |
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