JPH03219214A - 光導波路素子 - Google Patents
光導波路素子Info
- Publication number
- JPH03219214A JPH03219214A JP2013611A JP1361190A JPH03219214A JP H03219214 A JPH03219214 A JP H03219214A JP 2013611 A JP2013611 A JP 2013611A JP 1361190 A JP1361190 A JP 1361190A JP H03219214 A JPH03219214 A JP H03219214A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- domain inversion
- optical waveguide
- polarization domain
- polarization
- inversion parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/3558—Poled materials, e.g. with periodic poling; Fabrication of domain inverted structures, e.g. for quasi-phase-matching [QPM]
-
- 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
- G02F1/3775—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure with a periodic structure, e.g. domain inversion, for quasi-phase-matching [QPM]
-
- 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
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3544—Particular phase matching techniques
- G02F1/3548—Quasi phase matching [QPM], e.g. using a periodic domain inverted structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
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］
本発明はドメイン反転型の高調波発生用先導波路素子に
係り、特に分極反転部で生じていた光の散乱損失を解消
した高波長変換効率の光導波路素子に関するものである
。
係り、特に分極反転部で生じていた光の散乱損失を解消
した高波長変換効率の光導波路素子に関するものである
。
［従来の技術］
従来のドメイン反転型の高調波発生用先導波路素子の模
式的側面図を第３図に示す。
式的側面図を第３図に示す。
ＬｉＮｂ０．等の非線形光学単結晶基板ｌｌ上に、分極
がコヒーレント長の周期、あるいはコヒーレント長の２
倍のさらにその奇数倍の周期となるようドメイン反転部
１３をＴｉをリフトオフリソグラフィ等により拡散させ
形成する。プロトン交換法等により基板１１表面に形成
された光導波路部１２に、波長８３０ｎｍで１００ｍＷ
の光を入力した場合、従来波長４１５ｎｍの第２高調波
が０．９ｍＷ程度出力されるのが限度であった。
がコヒーレント長の周期、あるいはコヒーレント長の２
倍のさらにその奇数倍の周期となるようドメイン反転部
１３をＴｉをリフトオフリソグラフィ等により拡散させ
形成する。プロトン交換法等により基板１１表面に形成
された光導波路部１２に、波長８３０ｎｍで１００ｍＷ
の光を入力した場合、従来波長４１５ｎｍの第２高調波
が０．９ｍＷ程度出力されるのが限度であった。
［発明の解決しようとする課題］
従来、分極が反転する境界部分で導波された光が散乱さ
れ、散乱損失発生部１４が生じていたものと考えられ、
高調波発生の効率向上の妨げとなっていた。本発明の目
的は、従来技術が有していた前述の欠点を解消しようと
するものである。
れ、散乱損失発生部１４が生じていたものと考えられ、
高調波発生の効率向上の妨げとなっていた。本発明の目
的は、従来技術が有していた前述の欠点を解消しようと
するものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、分極ドメイン反転部をその１表面に有する非
線形光学結晶基板の該表面上に、該基板よりも高屈曲率
の光導波路を該分極ドメイン反転部に侵入しないよう形
成してなることを特徴とする光導波路素子を提供するも
のである。
線形光学結晶基板の該表面上に、該基板よりも高屈曲率
の光導波路を該分極ドメイン反転部に侵入しないよう形
成してなることを特徴とする光導波路素子を提供するも
のである。
実施例を示す第１図と第２図に沿って説明する。ＬｉＮ
ｂ０ｍ結晶１等の非線形光学結晶基板表面に、分極をそ
のドメイン反転周期（マイナス領域から次のマイナス領
域までの距離ｄ）がコヒーレント長と同じか、コヒーレ
ント長の２倍のその奇数倍の長さとなるようドメイン反
転部３を、Ｔｉをリフトオフリソグラフィ等で拡散させ
形成する。さらにその上にＴｉ０ａ、 Ｃｅ０ｚ＋Ｎｔ
＋ａＯａ等の基板よりも高屈折率で低損失のガラスで構
成した光導波路２を、基板表面上にドメイン反転部３と
分離して、蒸着及び反応性イオンビームエツチング等に
よりチャンネル型導波路として、あるいは蒸着等により
ドメイン反転部３を有する基板表面全面にスラブ型導波
路として形成する。ここで基板材料としてはＬｉＮｂＯ
３の他にＢａＪａＮｂａ貼ｓ 、 ＫＮｂＯａ 、ＬＬ
ＩＯｉ、 ＬｉＴａＯ５゜Ｌａ２Ｔ＋ｚＯｔ、 Ｎｄ
５Ｔ＋ｚＯｔ、 ＣａＪｔｌｇＯｙ、 ５ｒ２Ｔａｚ
Ｏｔ。
ｂ０ｍ結晶１等の非線形光学結晶基板表面に、分極をそ
のドメイン反転周期（マイナス領域から次のマイナス領
域までの距離ｄ）がコヒーレント長と同じか、コヒーレ
ント長の２倍のその奇数倍の長さとなるようドメイン反
転部３を、Ｔｉをリフトオフリソグラフィ等で拡散させ
形成する。さらにその上にＴｉ０ａ、 Ｃｅ０ｚ＋Ｎｔ
＋ａＯａ等の基板よりも高屈折率で低損失のガラスで構
成した光導波路２を、基板表面上にドメイン反転部３と
分離して、蒸着及び反応性イオンビームエツチング等に
よりチャンネル型導波路として、あるいは蒸着等により
ドメイン反転部３を有する基板表面全面にスラブ型導波
路として形成する。ここで基板材料としてはＬｉＮｂＯ
３の他にＢａＪａＮｂａ貼ｓ 、 ＫＮｂＯａ 、ＬＬ
ＩＯｉ、 ＬｉＴａＯ５゜Ｌａ２Ｔ＋ｚＯｔ、 Ｎｄ
５Ｔ＋ｚＯｔ、 ＣａＪｔｌｇＯｙ、 ５ｒ２Ｔａｚ
Ｏｔ。
５ｒＪｂｉＯｙ、 ＢａＢ１Ｏ４結晶等が用いられる。
［作用］
第２図は、本発明の光導波路中を進行していく光の電界
強度分布４を側面より見た場合の図である。
強度分布４を側面より見た場合の図である。
Ｔｉ１ｔ等の高屈折率低損失のガラスで構成した光導波
路２を基本波ωが伝播し、そこからＬｉＮｂＯ５結晶１
等の非線形光学結晶基板上のドメイン反転部へしみ出し
た基本波のすそのから第２高調波２ω（５ＨＧ）が発生
する。５はその５ｔ（Ｇ発生部である。
路２を基本波ωが伝播し、そこからＬｉＮｂＯ５結晶１
等の非線形光学結晶基板上のドメイン反転部へしみ出し
た基本波のすそのから第２高調波２ω（５ＨＧ）が発生
する。５はその５ｔ（Ｇ発生部である。
このように、伝搬部と波長変換部を分離することによっ
て基本波のドメイン反転境界部での散乱を防ぎ、低損失
化をはかることができる。
て基本波のドメイン反転境界部での散乱を防ぎ、低損失
化をはかることができる。
波長変換の効率も従来の０．９ｍＷ／１００ｍＷの数倍
〜１０倍程度が可能である。
〜１０倍程度が可能である。
［実施例］
本発明の１実施例を第１図に示す。＋Ｚ−ｃｕｔの長さ
５ｍｍのＬｉＮｂ０．結晶１の基板上に、ドメイン反転
周期６．５μｍのドメイン反転部３を幅２μｍ、厚さ５
ｎｍにわたって、Ｔｉをリフトオフリソグラフィで形成
し１１００℃で熱処理して形成した。
５ｍｍのＬｉＮｂ０．結晶１の基板上に、ドメイン反転
周期６．５μｍのドメイン反転部３を幅２μｍ、厚さ５
ｎｍにわたって、Ｔｉをリフトオフリソグラフィで形成
し１１００℃で熱処理して形成した。
その後蒸着によってＴｉｏｚ層を形成し、反応性イオン
ビームエツチングでチャンネル型の光導波路２を作成し
た。Ｔｉ０ａの屈折率はｎ＝２．４でチャンネル型光導
波路の厚みは０．３μｍ９幅は２μｍ、長さは５ｍｍで
ある。この時ＣＷ−ｄｙｅレーザ１００ｍＷ入力（λ＝
８３０ｎｍ）に対して２ｍＷ（λ／ ２ ＝ ４１５
ｎｍ）の青色出力が得られた。
ビームエツチングでチャンネル型の光導波路２を作成し
た。Ｔｉ０ａの屈折率はｎ＝２．４でチャンネル型光導
波路の厚みは０．３μｍ９幅は２μｍ、長さは５ｍｍで
ある。この時ＣＷ−ｄｙｅレーザ１００ｍＷ入力（λ＝
８３０ｎｍ）に対して２ｍＷ（λ／ ２ ＝ ４１５
ｎｍ）の青色出力が得られた。
［発明の効果コ
本発明は、ドメイン反転部を有する非線形光学結晶基板
上に、該ドメイン反転部と導波部が分離されるよう光導
波路が形成されており、従って入射された基本波がドメ
イン反転部との境界で散乱されることなく進行するので
、高効率の波長変換ができるという効果を有する。
上に、該ドメイン反転部と導波部が分離されるよう光導
波路が形成されており、従って入射された基本波がドメ
イン反転部との境界で散乱されることなく進行するので
、高効率の波長変換ができるという効果を有する。
第１図と第２図は本発明の実施例を示し、第１図は本発
明のドメイン反転型の光導波路素子の斜視図であり、第
２図は光導波路中を進行中の基本波の電界強度分布の側
面図であり、第３図は従来例の側面図である。 １・・・ＬｉＮｂＯ５結晶 ２・・・光導波路３・
・・ドメイン反転部。
明のドメイン反転型の光導波路素子の斜視図であり、第
２図は光導波路中を進行中の基本波の電界強度分布の側
面図であり、第３図は従来例の側面図である。 １・・・ＬｉＮｂＯ５結晶 ２・・・光導波路３・
・・ドメイン反転部。
Claims (1)
- 分極ドメイン反転部をその１表面に有する非線形光学結
晶基板の該表面上に、該基板よりも高屈折率の光導波路
を該分極ドメイン反転部に侵入しないよう形成してなる
ことを特徴とする光導波路素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013611A JPH03219214A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 光導波路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013611A JPH03219214A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 光導波路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219214A true JPH03219214A (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=11838023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013611A Pending JPH03219214A (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 光導波路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03219214A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5341449A (en) * | 1992-02-21 | 1994-08-23 | Pioneer Electronic Corporation | Wavelength converting device and its method for manufacturing |
-
1990
- 1990-01-25 JP JP2013611A patent/JPH03219214A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5341449A (en) * | 1992-02-21 | 1994-08-23 | Pioneer Electronic Corporation | Wavelength converting device and its method for manufacturing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2685969B2 (ja) | 第２高調波発生装置 | |
| JP2007293215A (ja) | 光デバイス | |
| US6952307B2 (en) | Electric field poling of ferroelectric materials | |
| JP2647190B2 (ja) | 光波長変換装置 | |
| JP3836950B2 (ja) | 音響光学デバイス | |
| JP2725302B2 (ja) | 導波路型波長変換素子 | |
| JPH03219214A (ja) | 光導波路素子 | |
| Poberaj et al. | UV integrated optics devices based on beta-barium borate | |
| Kakio et al. | Improvement of diffraction properties in waveguide-type acoustooptic modulator driven by surface acoustic wave | |
| JPH05297430A (ja) | 強誘電体のドメイン反転構造形成方法 | |
| JP2666540B2 (ja) | 導波路型波長変換素子 | |
| JP2643735B2 (ja) | 波長変換素子 | |
| WO2002103450A1 (fr) | Dispositif de conversion de longueur d'onde et de calcul optique | |
| JP3049986B2 (ja) | 光波長変換素子 | |
| JP2658381B2 (ja) | 導波路型波長変換素子 | |
| JPH05204008A (ja) | 波長変換素子 | |
| JPH0519310A (ja) | 光変調波長変換素子 | |
| JPH0328832A (ja) | 光波長変換素子 | |
| Webjorn | Quasi-phase-matching waveguides for optical second harmonic generation. | |
| JPH04107432A (ja) | 光波長変換装置 | |
| JPH06208151A (ja) | 光第２高調波発生素子 | |
| JP3178849B2 (ja) | 導波路型ｓｈｇ素子 | |
| JP3310024B2 (ja) | 変調機能付高調波発生装置 | |
| JPH07261211A (ja) | 第二高調波発生素子 | |
| JPH03237437A (ja) | 分極ドメイン反転分布型光導波路素子 |