JPH02129622A - 波長変換素子 - Google Patents
波長変換素子Info
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- JPH02129622A JPH02129622A JP28336488A JP28336488A JPH02129622A JP H02129622 A JPH02129622 A JP H02129622A JP 28336488 A JP28336488 A JP 28336488A JP 28336488 A JP28336488 A JP 28336488A JP H02129622 A JPH02129622 A JP H02129622A
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Links
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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、チェレンコフ放射により第二高調波を得、特
に第二高調波への変換効率を改良した波長変換素子に関
する。
に第二高調波への変換効率を改良した波長変換素子に関
する。
従来、チェレンコフ放射により第二高調波を得る波長変
換素子としては「半導体レーザの第二高調波発生」谷内
哲夫・山本和久、応用物理第５６巻第１２号（１９８７
） ＰＰ４９〜５３に示されたようなものが知られてい
る。このような波長変換素子は高密度記録などへの応用
が期待されている。このため、半導体レーザの短波長発
振、又はその短波長への効率のよい波長変換が望まれて
いる。前者は、短波長発振が可能な半導体レーザ用材料
の開発が必要であるが、未だ満足な結果は得られていな
い。後者は、現在一般的に使用されている半導体レーザ
ダイオードの７８０〜９００ｎｍ帯の発振光に対し非線
形素子を用いて第二高調波を得ようとするものである。
換素子としては「半導体レーザの第二高調波発生」谷内
哲夫・山本和久、応用物理第５６巻第１２号（１９８７
） ＰＰ４９〜５３に示されたようなものが知られてい
る。このような波長変換素子は高密度記録などへの応用
が期待されている。このため、半導体レーザの短波長発
振、又はその短波長への効率のよい波長変換が望まれて
いる。前者は、短波長発振が可能な半導体レーザ用材料
の開発が必要であるが、未だ満足な結果は得られていな
い。後者は、現在一般的に使用されている半導体レーザ
ダイオードの７８０〜９００ｎｍ帯の発振光に対し非線
形素子を用いて第二高調波を得ようとするものである。
この後者の方式について上記引用文献により以下に説明
する。
する。
第２図は上記引用文献に示された従来の波長変換素子の
側面図、第３図はその斜視図である。第２図に示すよう
に、非線形素子であるニオブ酸リチウムＬｉＮｂＯ３基
板１には、光導波路形成法とじてプロトン交換法を用い
たプロトン交換導波路２が形成されている。そして、第
３図に示すように、この形成されたプロトン交換光導波
路２には図示しない半導体レーザから基本波としてのレ
ーザ光が入射される。このレーザ光は、チェレンコフ放
射の位相整合条件により第２図に図示のように、基本波
のレーザ光に対し、θ方向に第二高調波（Ｓ）ｌ）を発
生する。このとき、この第二高調波に寄与しない基本波
のレーザ光はそのまま導波路２を直進して外部に抜けて
いく。
側面図、第３図はその斜視図である。第２図に示すよう
に、非線形素子であるニオブ酸リチウムＬｉＮｂＯ３基
板１には、光導波路形成法とじてプロトン交換法を用い
たプロトン交換導波路２が形成されている。そして、第
３図に示すように、この形成されたプロトン交換光導波
路２には図示しない半導体レーザから基本波としてのレ
ーザ光が入射される。このレーザ光は、チェレンコフ放
射の位相整合条件により第２図に図示のように、基本波
のレーザ光に対し、θ方向に第二高調波（Ｓ）ｌ）を発
生する。このとき、この第二高調波に寄与しない基本波
のレーザ光はそのまま導波路２を直進して外部に抜けて
いく。
第４図は上記プロトン交換性導波路２の形成手順を示す
説明図である。同図（ａ）において、フォトエツチング
により、Ｔａマスク３を通してＬｉＮｂＯ３基板１に光
導波路２のパターンが形成される。これに安息香酸（Ｃ
６Ｈ６ＣＯＯ旧又はビロリン酸（Ｈ４Ｐ２Ｏ７） ４が
塗布される［同図（ｂ）］。これを２３０℃に加熱して
ＬｉＮｂ０＋基板１と安息香酸又はビロリン酸４の間で
プロトン交換が行なわれ、プロトン交換層５が形成され
る［同図（Ｃ）］。これからＴａマスク３を除去するこ
とによりプロトン交換光導波路２が形成される［同図（
ｄ）］。プロトンソースとしては安息香酸よりビロリン
酸のほうが伝搬ロスを低減できることが見出されている
。
説明図である。同図（ａ）において、フォトエツチング
により、Ｔａマスク３を通してＬｉＮｂＯ３基板１に光
導波路２のパターンが形成される。これに安息香酸（Ｃ
６Ｈ６ＣＯＯ旧又はビロリン酸（Ｈ４Ｐ２Ｏ７） ４が
塗布される［同図（ｂ）］。これを２３０℃に加熱して
ＬｉＮｂ０＋基板１と安息香酸又はビロリン酸４の間で
プロトン交換が行なわれ、プロトン交換層５が形成され
る［同図（Ｃ）］。これからＴａマスク３を除去するこ
とによりプロトン交換光導波路２が形成される［同図（
ｄ）］。プロトンソースとしては安息香酸よりビロリン
酸のほうが伝搬ロスを低減できることが見出されている
。
〔発明が解決しようとする課題１
ところで、上記のような従来の波長変換素子は第二次高
調波への変換効率が未だ実用レベルから遠いという問題
点がある。例えば、現時点で得られる最も高い変換効率
を示した例としては、０．８４μｍ、４０ｍｗの入射レ
ーザ光に対して０．４２μｍ、１ｍｗの第二高調波の発
生が知られる程度である。
調波への変換効率が未だ実用レベルから遠いという問題
点がある。例えば、現時点で得られる最も高い変換効率
を示した例としては、０．８４μｍ、４０ｍｗの入射レ
ーザ光に対して０．４２μｍ、１ｍｗの第二高調波の発
生が知られる程度である。
そこで、本発明は、第二高調波発生に寄与しない基本波
に対し反射膜を設けることにより、総合変換効率を向上
させ得る波長変換素子を提供することを目的とするもの
である。
に対し反射膜を設けることにより、総合変換効率を向上
させ得る波長変換素子を提供することを目的とするもの
である。
［課題を解決するための手段］
本発明は、ＬｉＮｂＯ３基板に形成された光導波路に対
してレーザ光を入射させ、チェレンコフ放射により第二
高調波を得る波長変換素子において、上記光導波路の出
射端面に形成され、上記第二高調波発生に寄与しない基
本波を逆方向に反射する第一反射膜と、上記ＬｔＮｂＯ
＋基板の入射レーザ光側端面に形成され、上記第一反射
膜により反射された基本波のチェレンコフ放射により発
生した第二高調波を、上記の既に発生した第二高調波と
同一方向に反射させて重ね合わせる第二反射膜とを備え
たことを特徴とするものである。
してレーザ光を入射させ、チェレンコフ放射により第二
高調波を得る波長変換素子において、上記光導波路の出
射端面に形成され、上記第二高調波発生に寄与しない基
本波を逆方向に反射する第一反射膜と、上記ＬｔＮｂＯ
＋基板の入射レーザ光側端面に形成され、上記第一反射
膜により反射された基本波のチェレンコフ放射により発
生した第二高調波を、上記の既に発生した第二高調波と
同一方向に反射させて重ね合わせる第二反射膜とを備え
たことを特徴とするものである。
以上の波長変換素子は、第一反射膜により第二高調波発
生に寄与しない基本波を再度光導波路内を伝搬させるよ
うに反射する。また第二反射膜により、上記の逆伝搬基
本波により発生された第二高調波を最初に発生した第二
高調波と同じ方向に反射し、重ね合わせる。これにより
、波長変換の総合効率を向上させることができる。
生に寄与しない基本波を再度光導波路内を伝搬させるよ
うに反射する。また第二反射膜により、上記の逆伝搬基
本波により発生された第二高調波を最初に発生した第二
高調波と同じ方向に反射し、重ね合わせる。これにより
、波長変換の総合効率を向上させることができる。
以下、本発明の波長変換素子の一実施例につき図面を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は本実施例の波長変換素子を示す側面図である。
この第１図において第２図の従来例と同一部分には同一
の符号を付し、その説明を省略する。
の符号を付し、その説明を省略する。
さて、プロトン交換光導波路２の出射側端面２ａには、
第二高調波発生に寄与しない透過レーザ光である基本波
をほぼ１００％反射させる誘電体多層膜又は金属膜など
の第１反射膜６が塗布形成されている。また、ＬｉＮｂ
Ｏ３基板１の入射レーザ光側端面１ａには第二反射膜７
が塗布形成されている。この第二反射膜７は第一反射膜
６と同一材料にて形成されている。
第二高調波発生に寄与しない透過レーザ光である基本波
をほぼ１００％反射させる誘電体多層膜又は金属膜など
の第１反射膜６が塗布形成されている。また、ＬｉＮｂ
Ｏ３基板１の入射レーザ光側端面１ａには第二反射膜７
が塗布形成されている。この第二反射膜７は第一反射膜
６と同一材料にて形成されている。
以上の構成を有する本発明の波長変換素子において、プ
ロトン交換光導波路２にレーザ光を入射すると、レーザ
光の伝搬方向に対してチェレンコフ放射の整合条件を満
たすθ方向に第二高調波が発生する。一方、第二高調波
発生に寄与しない透過レーザ光である上記の基本波は第
一反射膜６にて入射レーザ光と反対方向に反射され、チ
ェレンコフ放射の整合条件を満たす１８０°＋θ方向に
第二高調波が発生する。この第二高調波は、上記第一反
射膜６と同様にＬｉＮｂ０＋基板１に塗布形成された第
二反射膜７により、初めの第二高調波と同じ方向に反射
される。これにより、従来捨てていた基本波を利用して
第二高調波への総合変換効率を向上させることができる
。
ロトン交換光導波路２にレーザ光を入射すると、レーザ
光の伝搬方向に対してチェレンコフ放射の整合条件を満
たすθ方向に第二高調波が発生する。一方、第二高調波
発生に寄与しない透過レーザ光である上記の基本波は第
一反射膜６にて入射レーザ光と反対方向に反射され、チ
ェレンコフ放射の整合条件を満たす１８０°＋θ方向に
第二高調波が発生する。この第二高調波は、上記第一反
射膜６と同様にＬｉＮｂ０＋基板１に塗布形成された第
二反射膜７により、初めの第二高調波と同じ方向に反射
される。これにより、従来捨てていた基本波を利用して
第二高調波への総合変換効率を向上させることができる
。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、第二高調波発生
に寄与しない基本波を反射させて再度第二高調波を発生
させる第一反射膜を光導波路の出射端面に設け、更にこ
の第二高調波を反射させて前に発生した第二高調波に重
畳させる第二反射膜をＬ＋ＮｂＯ３基板の入射レーザ光
側に設けたので、基本波の第二高調波への変換効率の優
れた波長変換素子を提供することができる。
に寄与しない基本波を反射させて再度第二高調波を発生
させる第一反射膜を光導波路の出射端面に設け、更にこ
の第二高調波を反射させて前に発生した第二高調波に重
畳させる第二反射膜をＬ＋ＮｂＯ３基板の入射レーザ光
側に設けたので、基本波の第二高調波への変換効率の優
れた波長変換素子を提供することができる。
第１図は本発明に係る波長変換素子の一実施例を示す側
面図、第２図は従来の波長変換素子の側面図、第３図は
第２図の波長変換素子の斜視図、第４図はプロトン変換
法の処理工程を示す説明図である。 ■・・・ＬｉＮｂＯ３基板、ｌａ、２ａ・・・端面、２
・・・光導波路、６・・・第一反射膜、７・・・第二反
射膜。 ７オトエブチング 安息香酸または ビロリン酸 塗布 プロトン交換処理 （２３０℃） Ｔａマスク除去
面図、第２図は従来の波長変換素子の側面図、第３図は
第２図の波長変換素子の斜視図、第４図はプロトン変換
法の処理工程を示す説明図である。 ■・・・ＬｉＮｂＯ３基板、ｌａ、２ａ・・・端面、２
・・・光導波路、６・・・第一反射膜、７・・・第二反
射膜。 ７オトエブチング 安息香酸または ビロリン酸 塗布 プロトン交換処理 （２３０℃） Ｔａマスク除去
Claims (1)
- ＬｉＮｂＯ＿３基板に形成された光導波路に対してレー
ザ光を入射させ、チエレンコフ放射により第二高調波を
得る波長変換素子において、前記光導波路の出射端面に
形成され、前記第二高調波発生に寄与しない基本波を逆
方向に反射する第一反射膜と、前記ＬｉＮｂＯ＿３基板
の入射レーザ光側端面に形成され、前記第一反射膜によ
り反射された基本波のチエレンコフ放射により発生する
第二高調波を、既に発生した第二高調波と同一方向に反
射させて重ね合わせる第二反射膜とを備えたことを特徴
とする波長変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28336488A JPH02129622A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 波長変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28336488A JPH02129622A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 波長変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02129622A true JPH02129622A (ja) | 1990-05-17 |
Family
ID=17664535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28336488A Pending JPH02129622A (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 波長変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02129622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02186327A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Toshiba Corp | 波長変換光学素子 |
-
1988
- 1988-11-09 JP JP28336488A patent/JPH02129622A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02186327A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Toshiba Corp | 波長変換光学素子 |
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