JPH02167531A - Light wavelength converting device - Google Patents

Light wavelength converting device

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Publication number
JPH02167531A
JPH02167531A JP23788789A JP23788789A JPH02167531A JP H02167531 A JPH02167531 A JP H02167531A JP 23788789 A JP23788789 A JP 23788789A JP 23788789 A JP23788789 A JP 23788789A JP H02167531 A JPH02167531 A JP H02167531A
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JP
Japan
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wavelength conversion
conversion element
optical wavelength
converting element
core
Prior art date
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Pending
Application number
JP23788789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kato
隆之 加藤
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02167531A publication Critical patent/JPH02167531A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent an organic nonlinear optical material from being sublimated or denatured and to hold the wavelength conversion efficiency of a light wavelength converting element high by confining the light wavelength converting element which performs wavelength conversion by the organic nonlinear optical material in an inactive medium. CONSTITUTION:The light wavelength converting element 10, a semiconductor laser 16 which generates a fundamental wave 15 to be wavelength-converted by the converting element 10, and a collimator lens 17 and an objective 18 as an incidence optical system which enters the fundamental wave 15 into the core 11 of the light wavelength converting element 10 are stored in a sealed container 20, and fluorine-based oil 21 is charged as the inactive medium. The light wavelength converting element 10 is an optical fiber formed by charging the core 11 made of a nonlinear optical material in the hollow part in the center of the clad 12. Consequently, the end surface of the core 11 made of PRA as an organic material never contacts an atmosphere such as air and the core 11 is prevented from being sublimated or denatured. Further, the wavelength conversion efficiency of the light wavelength converting element is prevented from decreasing and the handling performance is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、基本波を第2高調波や和周波、差周波等に波
長変換する光波長変換装置、特に詳細には、有機非線形
光学材料を用いた光波長変換素子により波長変換を行な
う光波長変換装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical wavelength conversion device that converts a fundamental wave into a second harmonic, a sum frequency, a difference frequency, etc. This invention relates to an optical wavelength conversion device that performs wavelength conversion using an optical wavelength conversion element using.

(従来の技術) 従来より、非線形光学材料を利用して、レーザー光を第
2高調波等に波長変換(短波長化)する試みが種々なさ
れている。このようにして波長変換を行なう光波長変換
素子として具体的には、例えば「光エレクトロニクスの
基礎JA、YARIV著、多田邦雄、神谷武志訳(丸善
株式会社)のp200〜204に示されるようなバルク
結晶型のものがよく知られている。ところがこの光波長
変換素子は、位相整合条件を満たすために結晶の複屈折
を利用するので、非線形性が大きくても複屈折性が無い
材料あるいは小さい材料は利用できない、という問題が
あった。
(Prior Art) Various attempts have been made to convert the wavelength of laser light into a second harmonic or the like (shorten the wavelength) using nonlinear optical materials. Specifically, as an optical wavelength conversion element that performs wavelength conversion in this way, for example, there is a bulk optical device as shown in "Fundamentals of Optoelectronics JA," written by YARIV, translated by Kunio Tada and Takeshi Kamiya (Maruzen Co., Ltd.), pages 200-204. Crystal type devices are well known. However, since this optical wavelength conversion element uses the birefringence of the crystal to satisfy the phase matching condition, it is possible to use materials with no or small birefringence even if the nonlinearity is large. The problem was that it was not available.

上記のような問題を解決できる光波長変換素子として、
いわゆるファイバー型のものが提案されている。この光
波長変換素子は、クラッド内に非線形光学飼料からなる
コアが充てんされた光ファイバーであり、応用物理学会
懇話会微小光学研究グループ機関誌VOL、  3. 
No、2+  p28〜32にはその一例が示されてい
る。このファイバー型の光波長変換素子は、基本波と波
長変換波との間の位相整合をとることも容易であるので
、最近ではこのファイバー型光波長変換素子についての
研究が盛んになされている。また、例えば本出願人によ
る特開昭63−15233号、同63−15234号公
報に示されるように、クラッド層となる2枚の基板の間
に非線形光学材料からなるスラブ状先導波路を形成した
、2次元光導波路型の光波長変換素子も知られている。
As an optical wavelength conversion element that can solve the above problems,
A so-called fiber type has been proposed. This optical wavelength conversion element is an optical fiber whose cladding is filled with a core made of nonlinear optical feed, and is published in Journal of the Micro-Optics Research Group of the Japan Society of Applied Physics Vol. 3.
An example is shown in No. 2+ p28-32. Since this fiber-type optical wavelength conversion element can easily achieve phase matching between the fundamental wave and the wavelength-converted wave, research on this fiber-type optical wavelength conversion element has been actively conducted recently. Furthermore, as shown in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-15233 and No. 63-15234 by the present applicant, a slab-shaped leading waveguide made of a nonlinear optical material is formed between two substrates serving as a cladding layer. , two-dimensional optical waveguide type optical wavelength conversion elements are also known.

さらには、クラッド層となる1枚の基板内に非線形光学
材料からなる3次元光導波路を埋め込んだ、3次元光導
波路型の光波長変換素子も知られている。この先導波路
型の光波長変換素子も、上述のような特長を有している
Furthermore, a three-dimensional optical waveguide type optical wavelength conversion element is also known, in which a three-dimensional optical waveguide made of a nonlinear optical material is embedded in a single substrate serving as a cladding layer. This guided waveguide type optical wavelength conversion element also has the above-mentioned features.

ところで、近時、これらファイバー型、先導波路型の光
波長変換素子において、非線形光学材料として単結晶の
有機非線形光学材料を用いる提案が種々なされている。
Incidentally, in recent years, various proposals have been made to use single-crystal organic nonlinear optical materials as the nonlinear optical material in these fiber type and guided waveguide type optical wavelength conversion elements.

この有機非線形光学材料は、無機材料に比べて非線形光
学定数が極めて大きいので、この有機非線形光学材料を
用いれば高い波長変換効率を得ることが可能となるので
ある。この有機非線形光学材料としては、例えば特開昭
60−250334号公報及び“Non1iner 0
ptical  P roperties of  O
rganjc and  P oiymerjcMat
erjals” A CS  S YMP OS I 
UM  5ERIES  223. David J、
 Williams編(American Chemi
cal 5ociety、  1983年刊)「有機非
線形光学材料」加藤政雄1中西八部監修(シー・エム・
シー社、1985年刊)、“Non1inear  O
ptical  P roperties of  O
rganfcMolecules and  Crys
tals ” D、  S、  ChemlaおよびJ
、Zyss編(Academic P ress  I
 nc。
Since this organic nonlinear optical material has an extremely large nonlinear optical constant compared to inorganic materials, it is possible to obtain high wavelength conversion efficiency by using this organic nonlinear optical material. Examples of this organic nonlinear optical material include Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-250334 and “Nonliner 0
physical properties of O
rganjc and PoiymerjcMat
erjals” A CS S YMP OS I
UM 5ERIES 223. David J.
Edited by Williams (American Chemi)
Cal 5ociety, 1983) "Organic Nonlinear Optical Materials" Masao Kato 1 Supervised by Yabe Nakanishi (C.M.
(published by Cisha, 1985), “Non1inear O
physical properties of O
rganfcMolecules and Crys
tals” D, S, Chemla and J.
, edited by Zyss (Academic Press I
nc.

1987年刊) 、R,T、  Ba1ley等による
”The  Quality and  Perror
rnance of TheOrganic  Non
−Linear 0ptical  Material
()  2−  Ca −Methylbenzyla
llino)  −5−Njtropyridine 
(M B A −N P )” (○plies  C
ommunlcations、  Vol、 65. 
 No、3 、  P229 )等に示されるMNA 
(2−メチル−4−ニトロアニリン) 、mNA (メ
タニトロアニリン)、POM(3−メチル−4−ニトロ
ピリジン−1−オキサイド)、尿素、NPP [N−(
4−ニトロフェニル)−(S)−プロリノール] 、N
PAN (2[N−(4−ニトロフェニル)−N−メチ
ルアミノコアセトニトリル) 、DAN (2−ジメチ
ルアミノ−5−ニトロアセトアニリド) 、MBA−N
P [2−N (α−メチルベンジルアミノ)−5ニト
ロピリジン]さらには本出願人による特開昭62−21
0432号公報に示される3、5−ジメチル−1−(4
−ニトロフェニル)ピラゾール、3.5−ジメチル−1
−(4−ニトロフェニル)1.2.4−1リアゾール、
2−エチル−1(4−ニトロフェニル)イミダゾール、
1−(4ニトロフエニル)ピロール、2−ジメチルアミ
ノ1−5−ニトロアセトアニリド、5−ニトロ−2−ピ
ロリジノアセトアニリド、3−メチル−4ニトロピリジ
ン−N−オキシド等が挙げられる。
1987), “The Quality and Perror” by R.T., Balley et al.
rnance of TheOrganic Non
-Linear 0ptical Material
()2-Ca-Methylbenzyla
llino) -5-Njtropyridine
(M B A -NP)” (○plies C
omnications, Vol. 65.
No. 3, P229), etc.
(2-methyl-4-nitroaniline), mNA (methanitroaniline), POM (3-methyl-4-nitropyridine-1-oxide), urea, NPP [N-(
4-nitrophenyl)-(S)-prolinol], N
PAN (2[N-(4-nitrophenyl)-N-methylaminocoacetonitrile), DAN (2-dimethylamino-5-nitroacetanilide), MBA-N
P [2-N (α-methylbenzylamino)-5nitropyridine] Furthermore, JP-A-62-21 by the present applicant
3,5-dimethyl-1-(4
-nitrophenyl)pyrazole, 3,5-dimethyl-1
-(4-nitrophenyl)1.2.4-1 lyazole,
2-ethyl-1(4-nitrophenyl)imidazole,
Examples include 1-(4nitrophenyl)pyrrole, 2-dimethylamino 1-5-nitroacetanilide, 5-nitro-2-pyrrolidinoacetanilide, 3-methyl-4nitropyridine-N-oxide, and the like.

例えばMNAは、無機非線形光学材料であるLiNbO
3に比べると2000倍程度高い波長変換効率を有する
ので、この有機非線形光学材料を用いて光波長変換素子
を形成すれば、−殻内な小型かつ低コストの半導体レー
ザーからの赤外レーザー光を基本波として第2高調波等
を発生させることにより、青領域の短波長レーザー光を
得ることも可能となる。
For example, MNA is LiNbO, which is an inorganic nonlinear optical material.
Since it has a wavelength conversion efficiency about 2000 times higher than that of 3, if an optical wavelength conversion element is formed using this organic nonlinear optical material, it is possible to convert infrared laser light from a small and low-cost semiconductor laser inside the shell. By generating a second harmonic or the like as the fundamental wave, it is also possible to obtain short wavelength laser light in the blue region.

(発明が解決しようとする課題) ところが、上述の有機非線形光学材料によって光ファイ
バーのコア、あるいは先導波路を構成して得られたファ
イバー型あるいは先導波路型の光波長変換素子にあって
は、従来、波長変換効率および基本波の入射結合効率が
時間経過にともなって著しく悪化する、という問題が認
められていた。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the case of a fiber type or leading waveguide type optical wavelength conversion element obtained by configuring the core of an optical fiber or a leading wavepath using the above-mentioned organic nonlinear optical material, conventionally, The problem has been recognized that wavelength conversion efficiency and fundamental wave incident coupling efficiency deteriorate significantly over time.

すなわち、光波長変換素子を構成する有機非線形光学材
料は、その端面において周囲の空気等の雰囲気と接する
ので、この部分から昇華して単結晶部分が短くなり、あ
るいは変成して単結晶でなくなってしまって上述の問題
を招くのである。また、基板の表面部分に先導波路を埋
め込んでなる3次元光導波路型の光波長変換素子にあっ
ては、上記の端面のみならず、表面も周囲雰囲気と接す
ることになるので、上述の問題がより発生しやすい。
In other words, the organic nonlinear optical material constituting the optical wavelength conversion element comes into contact with the surrounding air or other atmosphere at its end face, so it sublimes from this part, shortening the single crystal part, or metamorphoses and ceases to be a single crystal. This results in the above-mentioned problem. In addition, in a three-dimensional optical waveguide type optical wavelength conversion element in which a guiding waveguide is embedded in the surface portion of a substrate, not only the end face but also the surface comes into contact with the surrounding atmosphere, so the above-mentioned problem occurs. more likely to occur.

そこで本発明は、上記の問題を解決しうる光波長変換装
置を提供することを目的とするものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical wavelength conversion device that can solve the above problems.

(課題を解決するための手段及び作用)本発明の光波長
変換装置は、先に述べたような有機非線形光学材料を用
いたファイバー型あるいは先導波路型の光波長変換素子
と、基本波を発生する光源と、基本波を光波長変換素子
の有機非線形光学材料内に入射させる入射光学系とを、
光波長変換素子から出射した波長変換波を透過させる透
明窓を備えた密閉容器内に収納し、そしてこの密閉容器
内に不活性媒体を充填させてなるものである。
(Means and effects for solving the problem) The optical wavelength conversion device of the present invention includes a fiber type or guided waveguide type optical wavelength conversion element using the organic nonlinear optical material as described above, and a fundamental wave generating device. and an input optical system that makes the fundamental wave enter the organic nonlinear optical material of the optical wavelength conversion element.
The device is housed in an airtight container equipped with a transparent window that transmits the wavelength-converted wave emitted from the optical wavelength conversion element, and the airtight container is filled with an inert medium.

上記の構成においては、有機非線形光学材料の端面等の
露出した部分は不活性媒体と接するようになるから、前
述した昇華や変成が防止される。
In the above configuration, the exposed portions of the organic nonlinear optical material, such as the end surfaces, come into contact with the inert medium, thereby preventing the above-mentioned sublimation and metamorphosis.

なおさらに好ましくは、本出願人による特願昭62−3
09145号に開示されているように有機非線形光学材
料の端面等に、この面と不活性媒体とを遮断する遮断層
を設ける。上述のように有機非線形光学材料が不活性媒
体と接するようにしておいても、空気等と接する場合に
比べれば極めて進行が遅いものの、前述の昇華や変成が
生じることがある。しかし、上記のような遮断層が設け
られていれば、有機非線形光学材料の端面等は不活性媒
体とさえも直接接しなくなるので、前述した昇華あるい
は変成がより確実に防止される。また、遮断層が有機樹
脂のように安定性に問題がある場合でも、周囲が不活性
媒体によって覆われているため遮断層が雰囲気によって
劣化する(例えば、樹脂の場合は水蒸気を吸収して変形
してしまう)ことを防ぐことが出来る。
Even more preferably, the applicant's patent application No. 62-3
As disclosed in Japanese Patent No. 09145, a blocking layer is provided on the end surface of an organic nonlinear optical material to isolate this surface from an inert medium. Even if the organic nonlinear optical material is brought into contact with an inert medium as described above, the above-mentioned sublimation or metamorphosis may occur, although the progress is extremely slow compared to when it comes into contact with air or the like. However, if the above-mentioned blocking layer is provided, the end surfaces of the organic nonlinear optical material will not come into direct contact even with the inert medium, so that the above-mentioned sublimation or metamorphosis can be more reliably prevented. In addition, even if the barrier layer is made of organic resin, which has stability problems, the barrier layer is surrounded by an inert medium and deteriorates due to the atmosphere (for example, in the case of resin, it absorbs water vapor and deforms. You can prevent this from happening.

(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第1図は、本発明の一実施例による光波長変換装置を示
すものである。この光波長変換装置は密閉容器20内に
、ファイバー型の光波長変換索子10と、この光波長変
換素子lOにより波長変換される基本波15を発する半
導体レーザー1Bと、上記基本波15を光波長変換素子
10のコア11内に入射させる入射光学系としてのコリ
メーターレンズ(7および対物レンズ18とが収納され
、そして該密閉容器20内には不活性媒体であるフッ素
系オイル21が充填されてなるものである。なお光波長
変換素子(0は保持部材22により保持され、レンズ1
7.18は鏡筒23と保持部材24とにより保持され、
また半導体レザー16は保持部材25により保持されて
、それぞれ密閉容器20内に固定されている。また半導
体レザー1Gの電源26はハーメチックシール等の電流
導入端子27を介して密閉容器20の開口20aから容
器外に導かれている。上記電流導入端子27は開口20
aを閉じ、密閉容器20の内外を水密状態に保つ。
FIG. 1 shows an optical wavelength conversion device according to an embodiment of the present invention. This optical wavelength conversion device includes, in a sealed container 20, a fiber-type optical wavelength conversion element 10, a semiconductor laser 1B that emits a fundamental wave 15 whose wavelength is converted by this optical wavelength conversion element IO, and A collimator lens (7) and an objective lens 18 are housed as an incident optical system for inputting light into the core 11 of the wavelength conversion element 10, and the sealed container 20 is filled with fluorine-based oil 21, which is an inert medium. Note that the optical wavelength conversion element (0 is held by the holding member 22, and the lens 1
7.18 is held by the lens barrel 23 and the holding member 24,
Further, the semiconductor lasers 16 are held by holding members 25 and fixed inside the closed containers 20, respectively. Further, the power source 26 of the semiconductor laser 1G is led out of the container from the opening 20a of the closed container 20 via a current introduction terminal 27 such as a hermetic seal. The current introduction terminal 27 has an opening 20
a to keep the inside and outside of the closed container 20 watertight.

次に光波長変換素子IOについて詳しく説明する。Next, the optical wavelength conversion element IO will be explained in detail.

この光波長変換素子lOは、第2図に分かりやすく示す
通り、クラッド12の中心の中空部分内に、非線形光学
材料からなるコア11が充てんされた光ファイバーであ
る。上記非線形光学材料としては、前述したように波長
変換効率が高い有機非線形光学材料が用いられる。本例
では特に本願出願人による特開昭62−210432号
公報に示される3、5−ジメチル−1−(4−ニトロフ
ェニル)ピラゾール(以下、PRAと称する)によって
コア11を形成している。
As clearly shown in FIG. 2, this optical wavelength conversion element 1O is an optical fiber in which a core 11 made of a nonlinear optical material is filled in a hollow part at the center of a cladding 12. As the nonlinear optical material, an organic nonlinear optical material with high wavelength conversion efficiency is used as described above. In this example, the core 11 is formed of 3,5-dimethyl-1-(4-nitrophenyl)pyrazole (hereinafter referred to as PRA), which is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-210432 by the applicant of the present application.

ここで、−例としてコア11を上述のPRA、クラッド
12を5FS3ガラスから形成する場合について、この
光波長変換素子IOの製造方法を説明する。まずクラッ
ド12となる中空のガラスファイバ12′ が用意され
る。このガラスファイバー12゛は一例として、外径が
3mmで、中空部の径が2μmのものである。そして第
3図に示すように、炉内等においてP RA 11’ 
を融液状態に保ち、この融液内にガラスファイバー12
°の一端部を浸入させる。すると毛細管現象により、融
液状態のPRA 11’がガラスファイバー12′ の
中空部内に進入する。なお該融液の温度は、PRAII
’ の分解を防止するため、その融点(102℃)より
も僅かに高い温度とする。その後ガラスファイバー12
を急冷させると、中空部に進入していたP RA 11
’が多結晶化する。
Here, as an example, a method for manufacturing the optical wavelength conversion element IO will be described in the case where the core 11 is formed from the above-mentioned PRA and the cladding 12 is formed from 5FS3 glass. First, a hollow glass fiber 12' which will become the cladding 12 is prepared. As an example, the glass fiber 12' has an outer diameter of 3 mm and a hollow portion diameter of 2 μm. Then, as shown in Fig. 3, P RA 11'
is kept in a molten state, and glass fibers 12 are placed in this melt.
° Infiltrate one end. Then, due to capillarity, the PRA 11' in a molten state enters the hollow portion of the glass fiber 12'. Note that the temperature of the melt is PRAII
To prevent decomposition of ', the temperature is slightly higher than its melting point (102°C). Then glass fiber 12
When the PRA 11 was rapidly cooled, the PRA 11 that had entered the hollow part
' becomes polycrystalline.

次いでこのガラスファイバー12″を、PRA11″の
融点より高い温度(例えば102.5°C)に保たれた
炉内から、該融点より低い温度に保たれた炉外に徐々に
引き出すことにより、溶融状態のPRA 11’ を炉
外への引出し部分から単結晶化させる。それにより、極
めて長い単結晶状態で結晶方位も一定に揃ったコア11
が形成され、光波長変換素子10を十分に長くすること
ができる。周知のようにこの種の光波長変換素子の波長
変換効率は素子の長さに比例するので、光波長変換素子
は長いほど実用的価値が高くなる。
Next, this glass fiber 12'' is melted by gradually drawing it out of the furnace maintained at a temperature higher than the melting point of PRA 11'' (for example, 102.5°C) to the outside of the furnace maintained at a temperature lower than the melting point. The PRA 11' in this state is single-crystalized from the part drawn out of the furnace. As a result, the core 11 is in an extremely long single crystal state and has a uniform crystal orientation.
is formed, and the optical wavelength conversion element 10 can be made sufficiently long. As is well known, the wavelength conversion efficiency of this type of optical wavelength conversion element is proportional to the length of the element, so the longer the optical wavelength conversion element is, the higher its practical value becomes.

以上述べたようにしてコア(1が充てんされた後、適宜
両端が切断されたガラスファイバー12′ の両端面に
は、アクリル−スチレン共重合体のようなアクリル樹脂
が塗布されて遮断層13a、13bが形成される。この
遮断層13a、L3bの形成は、例えばアクリル樹脂を
水で希釈した塗布酸を調製し、この液中にファイバー両
端部を浸漬後、乾燥するという工程によって行なわれる
。それにより第1図および第2図に示すような光波長変
換素子1oが得られる。なお遮断層13a、L3bは例
えば厚さ1μm程度に形成される。
After the core (1) is filled as described above, an acrylic resin such as an acrylic-styrene copolymer is applied to both end surfaces of the glass fiber 12', which has been cut at both ends as appropriate, to form a blocking layer 13a. 13b is formed.The formation of the blocking layers 13a and L3b is carried out by, for example, preparing a coating acid in which acrylic resin is diluted with water, dipping both ends of the fiber in this solution, and then drying. As a result, an optical wavelength conversion element 1o as shown in Figs. 1 and 2 is obtained.The blocking layers 13a and L3b are formed to have a thickness of, for example, about 1 μm.

上記光波長変換素子(0は第1図図示のようにして使用
される。すなわち、半導体レーザー16から射出された
発散ビームである波長870nmのレーザー光(基本波
)15は、コリメーターレンズ17によって平行ビーム
とされ、さらに対物レンズ18で集光した上で、遮断層
13aを通して素子端面l。
The above-mentioned optical wavelength conversion element (0 is used as shown in FIG. The beam is made into a parallel beam, further condensed by the objective lens 18, and then passed through the blocking layer 13a to the element end face l.

a上に照射される。このレーザー光15は、コア(tの
端面上においてそれと同径(本例では2μm)の小さな
スポットに収束する。それにより該レザー光15が、コ
ア11内に入射する。この基本波15は、コア11を構
成するPRAにより、波長が172の第2高調波15′
 に変換される。この第2高調波15°はクラッド12
中に放射し、その外表面の間で全反射を繰り返して素子
10内を端面側に進行する。位相整合は、基本波15の
コア部での導波モードと、第2高調波15′のクラッド
部への放射モトとの間で取られる(いわゆるチェレンコ
フ放射の場合)。
irradiated onto a. This laser beam 15 converges on a small spot on the end face of the core (t) with the same diameter (2 μm in this example) as the core.Thereby, the laser beam 15 enters the core 11. This fundamental wave 15 is The second harmonic 15' with a wavelength of 172 is generated by the PRA constituting the core 11.
is converted to This second harmonic 15° is the cladding 12
The light is emitted inside the element 10, undergoes repeated total reflection between its outer surfaces, and travels inside the element 10 toward the end face side. Phase matching is achieved between the guided mode of the fundamental wave 15 in the core and the radiation mode of the second harmonic 15' to the cladding (in the case of so-called Cerenkov radiation).

光波長変換索子10の出射端面10bからは、上記第2
高調波15゛ を含むビーム15“が出射する。この出
射ビーム15”は、密閉容器20に設けられた透明窓2
8を通して容器外に出射し、図示しないフィルターに通
され、第2高調波15′ のみが取り出されて利用され
る。なお、上記フィルターと第2高調波15’ をコリ
メートおよび集光するレンズとを密閉容器20内に設け
、集光された第2高調波15′を透明窓28を通して出
射せしめるようにしてもよい。
From the output end face 10b of the optical wavelength conversion cable 10, the second
A beam 15'' containing harmonics 15'' is emitted.
8, and passes through a filter (not shown), where only the second harmonic 15' is taken out and used. The filter and a lens for collimating and condensing the second harmonic wave 15' may be provided in the closed container 20, and the condensed second harmonic wave 15' may be emitted through the transparent window 28.

ここで本装置においては、光波長変換素子10を不活性
媒体であるフッ素系オイル2(内に閉じ込めているので
、有機材料のPRAからなるコア11の端面が空気等の
雰囲気に接することがなく、したがってこのコア11の
昇華や変成が防止される。しかも本実施例では、光波長
変換素子10の両端面に遮断層13a、13bを設けて
いるので、コア11の端面がフッ素系オイル2(に接す
ることさえもなく、よって上記昇華や変成がより確実に
防止される。
In this device, the optical wavelength conversion element 10 is confined within the fluorine-based oil 2 (inert medium), so that the end surface of the core 11 made of PRA, an organic material, does not come into contact with the atmosphere such as air. Therefore, sublimation and metamorphosis of the core 11 are prevented.Moreover, in this embodiment, since the blocking layers 13a and 13b are provided on both end faces of the optical wavelength conversion element 10, the end faces of the core 11 are protected from the fluorine-based oil 2 ( Therefore, the above-mentioned sublimation and metamorphosis can be more reliably prevented.

なお遮断層13a、 13bを設ければ、上述の通りの
好ましい結果が得られるが、このようなiQI断には必
ずしも設けられなくてもよい。
Note that if the blocking layers 13a and 13b are provided, the preferable results as described above can be obtained, but they do not necessarily need to be provided in such an iQI cutoff.

また上記実施例では、密閉容器2o内に充填させる不活
性媒体としてフッ素系オイル21が用いられているが、
この不活性媒体としてはその他例えば、液体ではシリコ
ンオイル、流動パラフィン、気体ではN Z 、He 
s N e % A r SK r s X e %等
を用いることができる。さらに、上記実施例では、遮断
層13a、13bの材料としてアクリル樹脂が用いられ
ているが、この遮断層13a、13bの材料としては、
そのほか、たとえばシリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ
素系樹脂、ゼラチン、カゼイン、セルロース、ポリビニ
ールアルコール等を用いることができる。
Furthermore, in the above embodiment, the fluorine-based oil 21 is used as the inert medium filled in the closed container 2o.
Other examples of this inert medium include silicone oil and liquid paraffin for liquids, N Z and He for gases.
s N e % A r SK r s X e % etc. can be used. Furthermore, in the above embodiment, acrylic resin is used as the material for the barrier layers 13a and 13b, but the material for the barrier layers 13a and 13b is as follows:
In addition, silicone resins, epoxy resins, fluororesins, gelatin, casein, cellulose, polyvinyl alcohol, and the like can be used.

さらに上記実施例では、ファイバー型の光波長変換素子
10を用いているが、本発明の光波長変換装置は、前述
した2次元あるいは3次元光導波路型の光波長変換素子
を用いて構成することも勿論可能である。
Further, in the above embodiment, a fiber type optical wavelength conversion element 10 is used, but the optical wavelength conversion device of the present invention may be constructed using the above-mentioned two-dimensional or three-dimensional optical waveguide type optical wavelength conversion element. Of course, it is also possible.

また上記の実施例は、基本波を第2高調波に変換するも
のであるが、本発明の光波長変換装置はその他、基本波
を和周波、差周波等に変換する光波長変換素子を用いて
構成することもできる。
Further, although the above embodiment converts the fundamental wave into a second harmonic, the optical wavelength conversion device of the present invention may also use an optical wavelength conversion element that converts the fundamental wave into a sum frequency, a difference frequency, etc. It can also be configured as follows.

(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明の光波長変換装置におい
ては、有機非線形光学材料によって波長変換を行なう光
波長変換素子を不活性媒体内に閉じ込めた構成としたの
で、有機非線形光学材料の昇華あるいは変成が確実に防
止される。したがってこの光波長変換装置によれば、基
本波の入射結合効率が低下することを防止して、光波長
変換素子の波長変換効率を高く維持することが可能とな
る。また上記の構成としたことにより、光波長変換素子
の端面、半導体レーザ、レンズ等にゴミが付着したり、
あるいは傷が付くことも防止でき、この点から光波長変
換素子の波長変換効率が低下することも防止でき、さら
には、取扱性が良くなるという効果も得られる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, the optical wavelength conversion device of the present invention has a configuration in which the optical wavelength conversion element that performs wavelength conversion using an organic nonlinear optical material is confined in an inert medium. Sublimation or metamorphosis of the material is reliably prevented. Therefore, according to this optical wavelength conversion device, it is possible to prevent the incident coupling efficiency of the fundamental wave from decreasing and maintain a high wavelength conversion efficiency of the optical wavelength conversion element. Furthermore, the above configuration prevents dust from adhering to the end face of the optical wavelength conversion element, the semiconductor laser, the lens, etc.
Alternatively, it is possible to prevent scratches, and from this point, it is possible to prevent the wavelength conversion efficiency of the optical wavelength conversion element from decreasing, and furthermore, it is possible to obtain the effect of improving the ease of handling.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例による光波長変換装置を示
す一部破断側面図、 第2図は、上記実施例の装置に用いられた光波長変換素
子を示す斜視図、 第3図は上記光波長変換素子の製造方広を説明する概略
図である。
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an optical wavelength conversion device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an optical wavelength conversion element used in the device of the above embodiment, and FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a wide range of manufacturing methods of the optical wavelength conversion element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 有機非線形光学材料がそれよりも低屈折率のクラッド層
によって被覆されてなり、入射された基本波を波長変換
して出射させる光波長変換素子と、前記基本波を発生す
る光源と、 この基本波を前記光波長変換素子の有機非線形光学材料
内に入射させる入射光学系と、 前記光波長変換素子、光源、および入射光学系を収納し
、光波長変換素子から出射した波長変換波を透過させる
透明窓を備えた密閉容器と、この密閉容器内に充填され
た不活性媒体とからなる光波長変換装置。
[Claims] An optical wavelength conversion element comprising an organic nonlinear optical material covered with a cladding layer having a lower refractive index than the cladding layer, which converts the wavelength of an incident fundamental wave and emits it, and generates the fundamental wave. a light source; an input optical system that makes the fundamental wave enter the organic nonlinear optical material of the optical wavelength conversion element; and an input optical system that houses the optical wavelength conversion element, the light source, and the input optical system, and that converts the wavelength emitted from the optical wavelength conversion element. An optical wavelength conversion device consisting of an airtight container equipped with a transparent window that transmits converted waves, and an inert medium filled in the airtight container.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137687A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Gigaphoton Inc Wavelength conversion device and ultraviolet light generating laser device using the same
KR101258234B1 (en) * 2011-08-17 2013-04-25 경상대학교산학협력단 Device of transforming wavelength distortion by collimator, and device and method of strain measurement on structure with fiber bragg grating sensor
JP2014054484A (en) * 2012-09-14 2014-03-27 Topcon Corp Funduscopic apparatus

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