JPH03276133A - Wavelength converting element - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は光フアイバ導波路形の波長変換素子に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD This invention relates to an optical fiber waveguide type wavelength conversion element.
従来技術とその問題点
光ディスクの高密度化のための光源、レーザ・プリンタ
用光源、ＲＧＢフラット・デイスプレィの構成素子等に
小型、高効率な緑〜青色発光素子の実現が望まれている
。半導体レーザを用いて緑〜青色光を発振させることは
、現在の材料を使っては困難であるので、非線形光学材
料を用いて、近赤外域のレーザ光を波長変換することに
より緑〜青色光を得る試みがなされているが、現状では
次の問題点がある。Prior Art and Problems There is a desire to realize small, highly efficient green to blue light emitting elements for use as light sources for high-density optical disks, light sources for laser printers, constituent elements of RGB flat displays, and the like. Since it is difficult to oscillate green to blue light using a semiconductor laser using current materials, green to blue light can be produced by converting the wavelength of near-infrared laser light using nonlinear optical materials. Attempts have been made to obtain this, but currently there are the following problems.
２−メチル−４−ニトロアニリン（ＭＮＡ）（特表昭５
５−５００９６０号公報参照）、４−ジメチルアミノ−
３−アセトアミドニトロベンゼン（ＤＡＮ）およびＮ−
（４−ニトロフェニル）−（Ｌ）−プロリノール（ＮＰ
Ｐ）をコア層に用いた光ファイバ導波路形波長変換素子
が提案されているが、これらは、第１図に示すように、
いずれも青色透過性が悪く、青色発光素子には不向きで
ある。一方。2-Methyl-4-nitroaniline (MNA)
5-500960), 4-dimethylamino-
3-acetamidonitrobenzene (DAN) and N-
(4-nitrophenyl)-(L)-prolinol (NP
Optical fiber waveguide type wavelength conversion elements using P) in the core layer have been proposed, but these are as shown in Fig. 1.
Both have poor blue transparency and are unsuitable for blue light emitting devices. on the other hand.
尿素（ａｒｅａ） 、ベンジル（ＢＺＬ）、３−メチル
−４−二トロビリジン−１−オキサイド（Ｐ ＯＭ）を
コア層に用いた波長変換素子は青色透過性は良いが、非
線形定数が小さいため高効率な波長変換ができず１実用
度が低い。Wavelength conversion elements using urea (area), benzyl (BZL), and 3-methyl-4-nitroberidine-1-oxide (POM) in the core layer have good blue transparency, but are not highly efficient due to their small nonlinear constants. It cannot perform wavelength conversion, so it is of low practical use.
発明の目的
この発明は、青色透過性が良く、高効率な波長変換がで
きる波長変換素子を提供することを目的とする。OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wavelength conversion element that has good blue transparency and is capable of highly efficient wavelength conversion.
発明の構成１作用および効果
この発明による波長変換素子は光フアイバ導波路形のも
のであり、そのコア層が２−（α−メチルベンジルアミ
ノ）−５−ニトロピリジン（ＭＢＡＮＰ）またはＮ−（
５−ニトロ−２−ピリジル）−（Ｓ）−プロリノール（
Ｐ Ｎ Ｐ）で構成され、クラッド層が光学ガラスまた
は光学ポリマにより構成されていることを特徴とする。Structure 1 of the Invention Functions and Effects The wavelength conversion element according to the present invention is in the form of an optical fiber waveguide, and its core layer is made of 2-(α-methylbenzylamino)-5-nitropyridine (MBANP) or N-(
5-nitro-2-pyridyl)-(S)-prolinol (
P N P), and the cladding layer is made of optical glass or optical polymer.
この発明による波長変換素子のコア層として用いられる
ＭＢＡＮＰ、 ＰＮＰは、第１図から明らかなように、
従来のＭＮＡ、ＤＡＮ、ＮＰＰに比べ青色光に対する吸
収が少ない。このため、青色透過性が良く青色発光素子
として適している。青色透過性が良いため励起光として
製造容易な発光波長が〜８６０ｎｉの半導体レーザを使
うことができる。さらに。As is clear from FIG. 1, MBANP and PNP used as the core layer of the wavelength conversion element according to the present invention are as follows.
It absorbs less blue light than conventional MNA, DAN, and NPP. Therefore, it has good blue transparency and is suitable as a blue light emitting element. A semiconductor laser with an emission wavelength of ~860 ni, which is easy to manufacture, can be used as the excitation light because of its good blue transparency. moreover.
ＭＢＡＮＰ、 ＰＮＰはｕｒｅａ、 Ｂ Ｚ Ｌ、 Ｐ
ＯＭと比べ、非線形定数か大きく、高効率な波長変換
ができる。したがってレーザ光の波長変換に適している
。MBANP, PNP is urea, B Z L, P
Compared to OM, it has a larger nonlinear constant and can perform highly efficient wavelength conversion. Therefore, it is suitable for wavelength conversion of laser light.
実施例の説明
第２図は波長変換素子の構成を示すものである。波長変
換素子３は、中心のコア層２とその周囲をとり囲むクラ
ッド層１とから構成される。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS FIG. 2 shows the configuration of a wavelength conversion element. The wavelength conversion element 3 is composed of a central core layer 2 and a cladding layer 1 surrounding it.
実施例１．クラッド層１として屈折率１．７０〜１．７
２の鉛ガラスが、第二高調波を発生させるコア層２とし
て２−（α−メチルベンジルアミノ）５−ニトロピリジ
ン（ＭＢＡＮＰ）の単結晶がそれぞれ用いられている波
長変換素子。Example 1. Refractive index 1.70 to 1.7 as cladding layer 1
A wavelength conversion element in which a single crystal of 2-(α-methylbenzylamino)5-nitropyridine (MBANP) is used as a core layer 2 for generating a second harmonic.
実施例２．クラッド層１として屈折率１．８０〜１．８
６の鉛ガラスを用い、コア層２としてＮ−（５−二トロ
ー２−ピリジル）−（Ｓ）−プロリノール（ＰＮＰ）の
単結晶を用いて作成した波長変換素子。Example 2. Refractive index 1.80 to 1.8 as cladding layer 1
A wavelength conversion element made using No. 6 lead glass and a single crystal of N-(5-nitro-2-pyridyl)-(S)-prolinol (PNP) as the core layer 2.
これらのコア層２として用いられているＭＢＡＮＰ。MBANP is used as the core layer 2 of these.
ＰＮＰは第１図に示されているように、ＭＮＡやＤＡＮ
に比べてより短波長の光（青色光）を透過させることが
できる。As shown in Figure 1, PNP can be used as MNA or DAN.
Can transmit shorter wavelength light (blue light) compared to
第３図はＮｄ ： ＹＡＧレーザからの励起光を上記の
波長変換素子３に照射して、緑色の第２高調波を得る光
学的構成を示すものである。FIG. 3 shows an optical configuration in which the wavelength conversion element 3 is irradiated with excitation light from a Nd:YAG laser to obtain a green second harmonic.
Ｎｄ ： ＹＡＧレーザ４からの波長１．０ＦＨｔ ｍ
のレーザ光は光学フィルタ５で減衰させられ、４分の１
波長板６によって円偏光の光になり、さらに偏光子７を
経て直線偏光のレーザに変換され、小さな孔をもつコリ
メータ８を通り、対物レンズ９によって集光されて波長
変換素子３に入射する。Nd: Wavelength from YAG laser 4 1.0FHtm
The laser beam is attenuated by the optical filter 5 and reduced to one-quarter
The light is converted into circularly polarized light by the wavelength plate 6, further converted into linearly polarized laser light through the polarizer 7, passes through the collimator 8 having a small hole, is focused by the objective lens 9, and enters the wavelength conversion element 3.
波長変換素子３は波長０，５３μｍの第２高調波を発生
して、チェレンコフ放射によってリング状の緑色光を出
力する。第３図では波長変換素子３からそのまま出力さ
れる基本波（波長１．０６μｍ）は図示されていない。The wavelength conversion element 3 generates a second harmonic with a wavelength of 0.53 μm and outputs ring-shaped green light by Cherenkov radiation. In FIG. 3, the fundamental wave (wavelength: 1.06 μm) directly output from the wavelength conversion element 3 is not shown.
波長変換素子３から出力される緑色光は角度約２０″で
広がる性質を示しているが、第４ａ図または第４ｂ図に
示すような特殊なレンズ１枚で簡単に平行光に変換する
ことができる。第４ａ図は円錐形状のアキシコンレンズ
１２を示し、第４ｂ図は同周期グレーティング・レンズ
（鋸歯状断面フレネル・レンズ）１３を示している。第
５図は、波長変換素子３から出力される拡散する光をア
キシコンレンズ１２によってコリメートしている様子を
示すものである。このようにしてコリメートされた光を
集光レンズで絞ったときの集光スポット径は約０．６μ
ｍとなり、これはほぼ回折限界である。The green light output from the wavelength conversion element 3 exhibits the property of spreading at an angle of about 20'', but it can be easily converted into parallel light with a single special lens as shown in Figures 4a or 4b. 4a shows a conical axicon lens 12, and FIG. 4b shows a periodic grating lens (serrated cross-section Fresnel lens) 13. FIG. 5 shows the output from the wavelength conversion element 3. This figure shows how the diffused light is collimated by the axicon lens 12. When the thus collimated light is focused by the condensing lens, the condensed spot diameter is approximately 0.6μ.
m, which is approximately the diffraction limit.
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ４に代えて、励起光光源として波長
０．８６μｍの半導体レーザを用いると、波長０．４３
μｍの青色のリング状出力光を得ることができる。この
出力光をアキシコンレンズで平行光とすることもできる
。If a semiconductor laser with a wavelength of 0.86 μm is used as the excitation light source in place of the Nd:YAG laser 4, the wavelength is 0.43 μm.
A blue ring-shaped output light of μm can be obtained. This output light can also be made into parallel light using an axicon lens.
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のＭＮＡおよびＤＡＮならびにこの発明に
おいて用いるＭＢＡＮＰおよびＰＩＩＩＰの光透過特性
を示すグラフである。
第２図はこの発明の実施例の波長変換素子を示す斜視図
である。
第３図は上記波長変換素子を用いて第２高調波を得るた
めの光学系を示す図である。
第４ａ図はアキシコンレンズを示す斜視図、第４ｂ図は
同周期グレーティング・レンズを示す断面図である。
第５図は波長変換素子から出力される第２高調波をコリ
メー
トする光学系を示す図である。
・・・クラ
ド層。
２・・・コア。
３・・・波長変換素子。
以
上BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing the light transmission characteristics of conventional MNA and DAN, as well as MBANP and PIIIP used in the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a wavelength conversion element according to an embodiment of the invention. FIG. 3 is a diagram showing an optical system for obtaining the second harmonic using the wavelength conversion element. FIG. 4a is a perspective view showing an axicon lens, and FIG. 4b is a sectional view showing a periodic grating lens. FIG. 5 is a diagram showing an optical system that collimates the second harmonic output from the wavelength conversion element. ...Clad layer. 2...Core. 3...Wavelength conversion element. that's all
Claims (1)
ロピリジンまたはＮ−（５−ニトロ−２−ピリジル）−
（Ｓ）−プロリノールで構成され、クラッド層が光学ガ
ラスまたは光学ポリマによって構成された波長変換素子
。The core layer is 2-(α-methylbenzylamino)-5-nitropyridine or N-(5-nitro-2-pyridyl)-
A wavelength conversion element composed of (S)-prolinol and whose cladding layer is composed of optical glass or optical polymer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7559790A JPH03276133A (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Wavelength converting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7559790A JPH03276133A (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Wavelength converting element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276133A true JPH03276133A (en) | 1991-12-06 |
Family
ID=13580773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7559790A Pending JPH03276133A (en) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Wavelength converting element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03276133A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018162012A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | Leoni Kabel Gmbh | Light guide and method for detecting an excessively curved light guide |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7559790A patent/JPH03276133A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018162012A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | Leoni Kabel Gmbh | Light guide and method for detecting an excessively curved light guide |
| CN110366658A (en) * | 2017-03-06 | 2019-10-22 | 莱尼电缆有限责任公司 | Optical conductor and for identification excessive degree curved optical conductor method |
| US11029460B2 (en) | 2017-03-06 | 2021-06-08 | Leoni Kabel Gmbh | Waveguide and method of identifying a waveguide that is too severely curved |
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