JPH035735A - 波長変換素子 - Google Patents
波長変換素子Info
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- JPH035735A JPH035735A JP13990289A JP13990289A JPH035735A JP H035735 A JPH035735 A JP H035735A JP 13990289 A JP13990289 A JP 13990289A JP 13990289 A JP13990289 A JP 13990289A JP H035735 A JPH035735 A JP H035735A
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- Light Guides In General And Applications Therefor (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、高い波長変換効率を有し、かつ集光性にすぐ
れた第2高調波を発生させる波長変換素子に関する。
れた第2高調波を発生させる波長変換素子に関する。
〈従来の技術〉
第5図に示されるように、2次の非線形光学効果を有す
る有機非線形光学結晶からなるコア10と、2次の非線
形光学効果を有しないガラスのクラッド11とから構成
されるファイバー型波長変換素子にあっては、式: %式%() (ただし、n (2ω)は第2高調波におけるla
d クラッド11の屈折率、n (ω)は基本波にore おけるコア10の実効屈折率、n (ω)は基lad 水波におけるクラッド11の屈折率である)の条件を満
足するとき、第2高調波が第5図に矢印12で示すよう
にコア10からクラッド11へ放射される、チェレンコ
フ放射が発生する。このとき、得られる第2高調波の出
射パターンは同図に示すようにリング14となる。なお
、図において、矢印13は基本波を示している。
る有機非線形光学結晶からなるコア10と、2次の非線
形光学効果を有しないガラスのクラッド11とから構成
されるファイバー型波長変換素子にあっては、式: %式%() (ただし、n (2ω)は第2高調波におけるla
d クラッド11の屈折率、n (ω)は基本波にore おけるコア10の実効屈折率、n (ω)は基lad 水波におけるクラッド11の屈折率である)の条件を満
足するとき、第2高調波が第5図に矢印12で示すよう
にコア10からクラッド11へ放射される、チェレンコ
フ放射が発生する。このとき、得られる第2高調波の出
射パターンは同図に示すようにリング14となる。なお
、図において、矢印13は基本波を示している。
前記第2高調波がクラット11とその外側の空気との界
面で全反射したとき、第2高調波の位相か次式のように
変化する。
面で全反射したとき、第2高調波の位相か次式のように
変化する。
(ただし、δ11 はP偏光の位相変化量、δエ は
P偏光の位相変化量、nは第2高調波におけるクラッド
11の屈折率である) 〈発明が解決しようとする課題〉 前記式において、n−1,74、θ−10°とすると、
δ、1 は171° δ は155’ となり、上 この光がコア10へ戻ってきたとき、第6図に示すよう
にコア10から放射される第2高調波12と干渉して大
部分の光が消えてしまうという欠点があった。
P偏光の位相変化量、nは第2高調波におけるクラッド
11の屈折率である) 〈発明が解決しようとする課題〉 前記式において、n−1,74、θ−10°とすると、
δ、1 は171° δ は155’ となり、上 この光がコア10へ戻ってきたとき、第6図に示すよう
にコア10から放射される第2高調波12と干渉して大
部分の光が消えてしまうという欠点があった。
これを防ぐためには、クラッド11と空気との界面で第
2高調波が1回も反射しないようにクラッドの径を大き
くすればよいが、そのようなガラスクラッドの製造は非
常に困難であった。
2高調波が1回も反射しないようにクラッドの径を大き
くすればよいが、そのようなガラスクラッドの製造は非
常に困難であった。
また、前述のように、出射した第2高調波はリング状で
あるために、第7図(a)および(b)に示すように円
状の光を集光した場合(同図(a))に比べて、サイド
ローブAが大きくなる。このため、この光を光デイスク
上に集光すると、隣設するピットへも光が当たり、いわ
ゆるクロストークの原因となる。
あるために、第7図(a)および(b)に示すように円
状の光を集光した場合(同図(a))に比べて、サイド
ローブAが大きくなる。このため、この光を光デイスク
上に集光すると、隣設するピットへも光が当たり、いわ
ゆるクロストークの原因となる。
本発明は上述の欠点を排除すべくなされたものであって
、変換効率が向上し、かつ集光性にすぐれた波長変換素
子を提供することを目的とする。
、変換効率が向上し、かつ集光性にすぐれた波長変換素
子を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
本発明の波長変換素子は、を機非線形光学結晶をコアに
、ガラスをクラッドとし、チェレンコフ放射によって第
2高調波を取り出すものであって、レーザーの入射端か
ら出射端までの長さが、レーザーの入射端で発生し前記
コアからクラッドへ放射された第2高調波がクラッドの
外面で全反射しかつその光がコアに戻らない長さである
ことを特徴とする。
、ガラスをクラッドとし、チェレンコフ放射によって第
2高調波を取り出すものであって、レーザーの入射端か
ら出射端までの長さが、レーザーの入射端で発生し前記
コアからクラッドへ放射された第2高調波がクラッドの
外面で全反射しかつその光がコアに戻らない長さである
ことを特徴とする。
第1図は本発明にかかる波長変換素子を説明するための
説明図であって、有機非線形光学結晶のコア1と、ガラ
スのクラッド2とからなり、レーザー(基本波)が入射
する入射端Bで発生した第2高調波(矢印3で示す)が
クラッド2と空気との界面で反射され、それがコア1に
戻る前に出射端Cから外へ出射されるように構成される
。これにより、第2高調波がクラッド2と空気との界面
で反射しない場合に比べて、同じクラツド径で入射端B
から出射端Cまでの長さを長くとることができ、その結
果第2高調波への変換効率が向上される。
説明図であって、有機非線形光学結晶のコア1と、ガラ
スのクラッド2とからなり、レーザー(基本波)が入射
する入射端Bで発生した第2高調波(矢印3で示す)が
クラッド2と空気との界面で反射され、それがコア1に
戻る前に出射端Cから外へ出射されるように構成される
。これにより、第2高調波がクラッド2と空気との界面
で反射しない場合に比べて、同じクラツド径で入射端B
から出射端Cまでの長さを長くとることができ、その結
果第2高調波への変換効率が向上される。
また、出射パターンは第2図に示すようにリング4の幅
Wが大きくなり、第3図に示すようにクラッドと空気と
の界面で反射しない場合のリング5に比べて2倍の幅と
なる。
Wが大きくなり、第3図に示すようにクラッドと空気と
の界面で反射しない場合のリング5に比べて2倍の幅と
なる。
波長変換素子から出射した第2高調波は、第4図に示す
ように、円錐形のコリメーター6によって平行光に変換
し、ついで集光レンズ7で集光する。このとき、本発明
の波長変換素子は、リング4の幅Wが太いため、集光ス
ポットPの周りに生じるサイドローブの強度を低減させ
ることがてきる。従って、この光を光ディスク(図示せ
ず)上に集光した場合には、隣接するビットに当たる光
が弱くなり、クロストークが低減される。
ように、円錐形のコリメーター6によって平行光に変換
し、ついで集光レンズ7で集光する。このとき、本発明
の波長変換素子は、リング4の幅Wが太いため、集光ス
ポットPの周りに生じるサイドローブの強度を低減させ
ることがてきる。従って、この光を光ディスク(図示せ
ず)上に集光した場合には、隣接するビットに当たる光
が弱くなり、クロストークが低減される。
なお、クラッド2の外周面側は空気でなくともよく、例
えば種々の金属やその誘導体などの全反射か起こる物質
で被覆していてもよい。
えば種々の金属やその誘導体などの全反射か起こる物質
で被覆していてもよい。
本発明における有機非線形光学結晶としては、とくに限
定されるものではなく、種々のものが使用可能であり、
例えば3−ニトロ−5−(N、N−ジメチルアミノ)−
アセトアニリド、3−(N。
定されるものではなく、種々のものが使用可能であり、
例えば3−ニトロ−5−(N、N−ジメチルアミノ)−
アセトアニリド、3−(N。
N−ジメチルアミノ)−アニリン、N−(4−メトキシ
ベンゾイル)−4−シアノアニリン、N−メチル−N−
(4−シアノフェニル)アミノアセトニトリル、N−(
4−シアノフェニル)アミノアセトニトリル、4−ニト
ロベンジリデン−2゜3−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−2,4−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−2,5−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−3,4−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−3,5−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−2,4−ジメトキシアニリン、4−ニ
トロベンジリデン−3,4,5−トリメトキシアニリン
、3−ニトロベンジリデン−3,4,5−1−ジメトキ
シアニリン、2−ニトロベンジリデン−3,4,5−ト
リメトキシアニリン、3−ニトロベンジリデン−2,3
−ジメチルアニリン、3−ニトロベンジリデン−2,5
−ジメチルアニリン、3−ニトロベンジリデン−35−
ジメチルアニリン、2−メチル−4−ニトロアニリン(
MNA) 4−(N、N−ジメチルアミノ)−3−ア
セトアミドニトロベンゼン(DAN) 4.5−ジ
′メチルー1.3−ジチオール−2−イリデンシアノア
セテート、1.3−ジチオール−2−イリデンシアノア
セテート、N−(4−ニトロフェニル)−(S)−プロ
リノール(NPP) 、N−(5−ニトロ−2ピリジル
)(S)−フェニルアラリノール(NPPA) 、9−
メチルカルバゾール−3−カルボックスアルデヒドなど
があげられる。
ベンゾイル)−4−シアノアニリン、N−メチル−N−
(4−シアノフェニル)アミノアセトニトリル、N−(
4−シアノフェニル)アミノアセトニトリル、4−ニト
ロベンジリデン−2゜3−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−2,4−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−2,5−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−3,4−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−3,5−ジメチルアニリン、4−ニト
ロベンジリデン−2,4−ジメトキシアニリン、4−ニ
トロベンジリデン−3,4,5−トリメトキシアニリン
、3−ニトロベンジリデン−3,4,5−1−ジメトキ
シアニリン、2−ニトロベンジリデン−3,4,5−ト
リメトキシアニリン、3−ニトロベンジリデン−2,3
−ジメチルアニリン、3−ニトロベンジリデン−2,5
−ジメチルアニリン、3−ニトロベンジリデン−35−
ジメチルアニリン、2−メチル−4−ニトロアニリン(
MNA) 4−(N、N−ジメチルアミノ)−3−ア
セトアミドニトロベンゼン(DAN) 4.5−ジ
′メチルー1.3−ジチオール−2−イリデンシアノア
セテート、1.3−ジチオール−2−イリデンシアノア
セテート、N−(4−ニトロフェニル)−(S)−プロ
リノール(NPP) 、N−(5−ニトロ−2ピリジル
)(S)−フェニルアラリノール(NPPA) 、9−
メチルカルバゾール−3−カルボックスアルデヒドなど
があげられる。
次に、実施例をあげて本発明の波長変換素子をより詳細
に説明する。
に説明する。
〈実施例〉
式;
て示す有機非線形光学結晶を融解し、SF4ガラス(鉛
ガラス、n o = 1 、 75 )からなる外径5
00μm1内径4μmの毛細管中に毛管現象を利用して
吸い上げ、ついで融液結晶成長を行ってファイバー型波
長変換素子を作成した。この波長変換素子にQスイッチ
Nd : YAGレーザー光を入射し、リング状の第2
高調波を観測した。このとき、第2高調波の第2図に示
す出射角度αは19.4@であった。
ガラス、n o = 1 、 75 )からなる外径5
00μm1内径4μmの毛細管中に毛管現象を利用して
吸い上げ、ついで融液結晶成長を行ってファイバー型波
長変換素子を作成した。この波長変換素子にQスイッチ
Nd : YAGレーザー光を入射し、リング状の第2
高調波を観測した。このとき、第2高調波の第2図に示
す出射角度αは19.4@であった。
得られた波長変換素子の長さ、すなわち第1図に示す入
射端Bから出射端Cまでの長さを、コアからクラッドへ
放射された第2高調波がクラッドの外面で全反射しかつ
その光がコアに戻らない長さ(2、8aIll)に設定
した。これを、第2高調波をクラッドと空気の界面で反
射させない長さ1゜4a++nの波長変換素子と比較し
たとき、レーザー光の入射出力か同じ場合で、変換効率
は約2倍に向上した。
射端Bから出射端Cまでの長さを、コアからクラッドへ
放射された第2高調波がクラッドの外面で全反射しかつ
その光がコアに戻らない長さ(2、8aIll)に設定
した。これを、第2高調波をクラッドと空気の界面で反
射させない長さ1゜4a++nの波長変換素子と比較し
たとき、レーザー光の入射出力か同じ場合で、変換効率
は約2倍に向上した。
また、この実施例にかかる長さ2.8mmの波長変換素
子の出射端面を研磨し、この出射端面から出射した第2
高調波を、BK7よりなる頂角120.0°の円錐形コ
リメーターによって平行光に変換した後、NA(日間数
)−0,4の集光レンズで集光した。その結果、直径が
約0.5μmの集光スポット像が得られた。このものの
サイドローブは長さ1.4mmの波長変換素子に比べて
光強度が弱くなっていた。
子の出射端面を研磨し、この出射端面から出射した第2
高調波を、BK7よりなる頂角120.0°の円錐形コ
リメーターによって平行光に変換した後、NA(日間数
)−0,4の集光レンズで集光した。その結果、直径が
約0.5μmの集光スポット像が得られた。このものの
サイドローブは長さ1.4mmの波長変換素子に比べて
光強度が弱くなっていた。
〈発明の効果〉
本発明によれば、レーザーの入射端から出射端までの長
さが、クラッドの外面で全反射した第2高調波かコアに
戻らない長さであるため、第2高調波への変換効率が向
上し、かつ集光性にすぐれたものになるという効果があ
る。
さが、クラッドの外面で全反射した第2高調波かコアに
戻らない長さであるため、第2高調波への変換効率が向
上し、かつ集光性にすぐれたものになるという効果があ
る。
第1図は本発明の波長変換素子を示す説明図、第2図は
この波長変換素子における第2高調波の出射パターンを
示す説明図、第3図は第2高調波をクラッドと空気との
界面で反射させずに出射させた場合の出射パターンを示
す説明図、第4図は第2高調波の集光方法を示す説明図
、第5図は第2高調波のチェレンコフ放射を示す説明図
、第6図はその問題点を示す説明図、第7図(a)およ
び(b)は集光スポットが円形である場合およびリング
形である場合の光強度を示すグラフである。 1.10・・・コア、2.11・・・クラッド、4,5
゜14・・・リング
この波長変換素子における第2高調波の出射パターンを
示す説明図、第3図は第2高調波をクラッドと空気との
界面で反射させずに出射させた場合の出射パターンを示
す説明図、第4図は第2高調波の集光方法を示す説明図
、第5図は第2高調波のチェレンコフ放射を示す説明図
、第6図はその問題点を示す説明図、第7図(a)およ
び(b)は集光スポットが円形である場合およびリング
形である場合の光強度を示すグラフである。 1.10・・・コア、2.11・・・クラッド、4,5
゜14・・・リング
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機非線形光学結晶をコアに、ガラスをクラッドと
し、チェレンコフ放射によって第2高調波を取り出すフ
ァイバー型波長変換素子において、 レーザーの入射端から出射端までの長さが、前記レーザ
ーの入射端で発生し前記コアからクラッドへ放射された
第2高調波がクラッドの外面で全反射しかつその光がコ
アに戻らない長さであることを特徴とする波長変換素子
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13990289A JPH035735A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 波長変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13990289A JPH035735A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 波長変換素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH035735A true JPH035735A (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=15256286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13990289A Pending JPH035735A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 波長変換素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH035735A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996009883A1 (en) * | 1994-09-26 | 1996-04-04 | The Dow Chemical Company | Encapsulated active materials and method for preparing same |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP13990289A patent/JPH035735A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1996009883A1 (en) * | 1994-09-26 | 1996-04-04 | The Dow Chemical Company | Encapsulated active materials and method for preparing same |
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