JPH04225333A - Wavelength conversion element - Google Patents

Wavelength conversion element

Info

Publication number
JPH04225333A
JPH04225333A JP40816790A JP40816790A JPH04225333A JP H04225333 A JPH04225333 A JP H04225333A JP 40816790 A JP40816790 A JP 40816790A JP 40816790 A JP40816790 A JP 40816790A JP H04225333 A JPH04225333 A JP H04225333A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelength conversion
conversion element
core
positioning
light
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
Application number
JP40816790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takafumi Uemiya
崇文 上宮
Naota Uenishi
直太 上西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP40816790A priority Critical patent/JPH04225333A/en
Priority to US07/803,998 priority patent/US5293444A/en
Priority to DE69118330T priority patent/DE69118330T2/en
Priority to EP91121271A priority patent/EP0490369B1/en
Priority to EP94112220A priority patent/EP0627649A1/en
Priority to CA002057505A priority patent/CA2057505C/en
Publication of JPH04225333A publication Critical patent/JPH04225333A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To carry out positioning of a wavelength conversion element with excellent workability when the above element is attached to light source equipment. CONSTITUTION:A flange part 5 consisting of high polymer material is installed on the outside surface of an optical fiber type wavelength conversion element 4 having a core 41 and a clad 42. This flange part 5 functions as a positioning projecting part when wavelength conversion element 4 is attached to light source equipment, etc.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、コアおよびそれを取り
囲むクラッドを有する光ファイバ型に構成され、たとえ
ばレーザ光などの基本波をコアに入射し、その2次高調
波を変換光としてファイバ端面から出射させるようにし
た波長変換素子に関する。
[Industrial Application Field] The present invention is constructed as an optical fiber having a core and a cladding surrounding it, and a fundamental wave such as a laser beam is input into the core, and its second harmonic is converted into a fiber end surface. The present invention relates to a wavelength conversion element that emits light from a wavelength conversion element.

【0002】0002

【従来の技術】非線形光学効果は、媒質に光が入射した
とき、その光の電場の2乗以上の高次項に比例する分極
が生じる現象であり、この現象により2次高調波が発生
する。上記現象が現れる材料は非線形光学材料といわれ
、KH2 PO4 、LiNbO3 等の無機材料がよ
く知られている。また、最近では、2−メチル−4−ニ
トリルアニリン(MNA)に代表される有機材料も大き
な非線形光学定数を有することから注目されている。
2. Description of the Related Art A nonlinear optical effect is a phenomenon in which when light enters a medium, polarization occurs in proportion to a higher-order term equal to or higher than the square of the electric field of the light, and this phenomenon generates second-order harmonics. Materials in which the above phenomenon occurs are called nonlinear optical materials, and inorganic materials such as KH2 PO4 and LiNbO3 are well known. Furthermore, recently, organic materials such as 2-methyl-4-nitrileaniline (MNA) have also attracted attention because they have large nonlinear optical constants.

【0003】そして、上記非線形光学材料を構成材料と
して、半導体レーザ等の低出力レーザ光源の波長を半分
にする波長変換素子が盛んに研究されている。この波長
変換素子は、基本波(半導体レーザ光)を高いエネルギ
ー密度で閉じ込め、かつ基本波との相互作用長を長くす
るように設計されているものである。そのため、波長変
換素子の形態としては、たとえば光導波路型のものが使
用されている。これは、基板上に、光を閉じ込めて伝搬
させる細長い光導波部を形成し、その上からオーバーレ
イヤを被覆したものであるが、光導波部等で発生した2
次高調波を取り出すには、光導波路が、当該波長の2次
高調波の伝搬位相速度に対応可能な構造となっていなけ
ればならない。すなわち、基本波と2次高調波との位相
整合がとれていなければならない。この位相整合をとる
ためには、種々の方法が考えられるが、位相整合をとる
ための最も簡単な方法として、チェレンコフ放射方式を
用いたものがある。
[0003] Wavelength conversion elements that use the above-mentioned nonlinear optical materials as constituent materials to halve the wavelength of a low-power laser light source such as a semiconductor laser are being actively researched. This wavelength conversion element is designed to confine the fundamental wave (semiconductor laser light) with high energy density and to lengthen the interaction length with the fundamental wave. Therefore, as the form of the wavelength conversion element, for example, an optical waveguide type is used. This is a method in which a long and narrow optical waveguide is formed on a substrate to confine and propagate light, and an overlayer is coated on top of it.
In order to extract the second harmonic, the optical waveguide must have a structure that can accommodate the propagation phase velocity of the second harmonic of the wavelength. That is, the fundamental wave and the second harmonic must be phase matched. Various methods can be considered to achieve this phase matching, but the simplest method is to use the Cerenkov radiation method.

【0004】この方式は、図15に示すように、A点に
おいて光導波部91を伝搬している光から2次高調波が
発生し、角度αをもって基板92およびオーバーレイヤ
93に洩れ出したとすると、単位時間後B点において再
びα方向に出射した2次高調波の等位相面と、上記2次
高調波の等位相面とが合致する場合に、この角度α方向
に2次高調波が出射されるというものである。基本波に
対する基板92の屈折率をnS (ω)、導波部91の
屈折率をnG (ω)、2次高調波に対する基板92の
屈折率をnS (2ω)としたとき、     nS (2ω)>nG (ω)>nS (ω)
                    ・・・・ 
(1)の条件さえ満足すれば自動的に位相整合がとれ、
チェレンコフ放射が可能となる。
In this method, as shown in FIG. 15, a second harmonic is generated from the light propagating through the optical waveguide 91 at point A and leaks into the substrate 92 and overlayer 93 at an angle α. Then, if the equal phase surface of the second harmonic that is emitted again in the α direction after a unit time and the equal phase surface of the second harmonic match, then the second harmonic is emitted in the direction of this angle α. It is said that it is emitted. When the refractive index of the substrate 92 for the fundamental wave is nS (ω), the refractive index of the waveguide 91 is nG (ω), and the refractive index of the substrate 92 for the second harmonic is nS (2ω), nS (2ω) >nG (ω)>nS (ω)
・・・・・・
As long as condition (1) is satisfied, phase matching can be achieved automatically.
Cerenkov radiation becomes possible.

【0005】しかし、光導波路型の波長変換素子では、
狭い幅の光導波部から基板へ2次高調波を放射するため
、出力される光線は断面が三日月状となり、出射された
光の集光が良好に行えず、小さなスポットに集光するこ
とができないという欠点がある。したがって、たとえば
、光ディスク等の微細なピットを有する光記憶媒体に対
する情報の書込/読出等に2次高調波を利用するのは困
難であった。
However, in the optical waveguide type wavelength conversion element,
Because the second harmonic is radiated from the narrow optical waveguide to the substrate, the output beam has a crescent-shaped cross section, making it difficult to condense the emitted light well and making it difficult to condense it into a small spot. The drawback is that it cannot be done. Therefore, it has been difficult to use second harmonics for writing/reading information to/from an optical storage medium having minute pits, such as an optical disk.

【0006】これに対して、図16に示すような、コア
101とクラッド102との屈折率が上記第(1) 式
を満たす光ファイバ型の波長変換素子100では、端面
から出射される2次高調波103は回転対称なリング状
に広がるので、集光特性に優れている。リング状の2次
高調波103は、たとえば円錐状のプリズム(特開平1
−287531号公報参照)やフレネル型レンズ(特開
平2−186327号公報参照)を用いれば容易に平行
光にコリメートすることができる。この平行光をレンズ
で集光することにより、回折限界の集光スポットを得る
ことができる。
On the other hand, in an optical fiber type wavelength conversion element 100 as shown in FIG. 16, in which the refractive index of the core 101 and the cladding 102 satisfies the above equation (1), Since the harmonic wave 103 spreads in a rotationally symmetrical ring shape, it has excellent light focusing characteristics. The ring-shaped second harmonic wave 103 is formed by, for example, a conical prism (Japanese Patent Laid-Open No.
It is possible to easily collimate the light into parallel light by using a Fresnel type lens (see Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-186327). By condensing this parallel light with a lens, a diffraction-limited condensed spot can be obtained.

【0007】このように光ファイバ型波長変換素子は集
光特性に優れているとともに、小型かつ軽量であるので
半導体レーザ光源とともに小型のパッケージに一体化す
ることが可能であるため、光ディスクの読取用光源など
への応用が有望視されている。
[0007] As described above, the optical fiber type wavelength conversion element has excellent light focusing characteristics, and is small and lightweight, so it can be integrated into a small package together with a semiconductor laser light source, so it is suitable for reading optical discs. It is seen as promising for applications such as light sources.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、光ファイバ型
波長変換素子のコア径は1〜2μm程度と小さいので、
半導体レーザ光源などとともに小型のパッケージに組み
立てる際に、素子の位置合わせが極めて困難であるとい
う問題があった。そこで、本発明の目的は、上述の技術
的課題を解決し、位置合わせ作業の作業性を格段に向上
することができるようにした波長変換素子を提供するこ
とである。
[Problem to be solved by the invention] However, since the core diameter of the optical fiber type wavelength conversion element is small, about 1 to 2 μm,
There is a problem in that it is extremely difficult to align the elements when assembling them together with a semiconductor laser light source into a small package. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a wavelength conversion element that solves the above-mentioned technical problems and can significantly improve the workability of alignment work.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項1記載の波長変換素子は、コアおよびそれを
取り囲むクラッドを有する光ファイバ型に構成され、コ
アに入射される基本波の2次高調波である変換光をファ
イバ端面から出射させるようにした波長変換素子におい
て、ファイバの外周面に位置決め用の凸部および凹部の
うちの少なくとも一方を設けたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A wavelength conversion element according to claim 1 for achieving the above object is constructed in the form of an optical fiber having a core and a cladding surrounding the core, and the wavelength conversion element is configured as an optical fiber having a core and a cladding surrounding the core. A wavelength conversion element configured to emit converted light, which is a second harmonic, from a fiber end face, characterized in that at least one of a positioning convex portion and a concave portion is provided on the outer peripheral surface of the fiber.

【0010】なお、上記位置決め用の凸部および凹部の
うちの少なくとも一方は、クラッドの外周面に直接形成
されていてもよい。また、クラッドの外周に円筒状の透
明層を設け、この透明層の外周面に、上記位置決め用の
凸部および凹部のうちの少なくとも一方を形成するよう
にしてもよい。
[0010] At least one of the positioning protrusions and recesses may be formed directly on the outer peripheral surface of the cladding. Alternatively, a cylindrical transparent layer may be provided on the outer periphery of the cladding, and at least one of the positioning protrusions and recesses may be formed on the outer circumferential surface of the transparent layer.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成によれば、ファイバの外周面に位置
決め用の凸部および凹部のうちの少なくとも一方を設け
たので、波長変換素子を光源装置などに取り付ける際に
、素子の位置合わせを良好に行うことができる。
[Function] According to the above configuration, at least one of the positioning convex portion and the concave portion is provided on the outer peripheral surface of the fiber, so when the wavelength conversion element is attached to a light source device, etc., the element can be easily aligned. can be done.

【0012】0012

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図2は、本発明の一実施例の波長変換素子を用
いた光源装置の基本的な構成を示す概念図である。この
光源装置は、半導体レーザ等のレーザ光源1から発生さ
れたレーザ光を球面レンズ2でコリメートし、このコリ
メートされた光線を集光球面レンズ3で集光して、波長
変換素子4に入射させるようにしたものである。半導体
レーザ光源1、球面レンズ2、集光球面レンズ3、およ
び波長変換素子4は、それぞれ基台50に一体的に形成
されたホルダ51,52,53,54に接着剤により位
置決めされて固定されている。このようにして、半導体
レーザ光源1と波長変換素子4とが小型のパッケージに
一体化されて組み込まれることになる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples will be explained in detail below with reference to the accompanying drawings showing examples. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the basic configuration of a light source device using a wavelength conversion element according to an embodiment of the present invention. This light source device collimates laser light generated from a laser light source 1 such as a semiconductor laser with a spherical lens 2, focuses the collimated light beam with a condensing spherical lens 3, and makes it enter a wavelength conversion element 4. This is how it was done. The semiconductor laser light source 1, the spherical lens 2, the condensing spherical lens 3, and the wavelength conversion element 4 are positioned and fixed with adhesive to holders 51, 52, 53, and 54, respectively, which are integrally formed on the base 50. ing. In this way, the semiconductor laser light source 1 and the wavelength conversion element 4 are integrated into a small package.

【0013】波長変換素子4は、図1に拡大して示され
ているように、光ファイバ型に構成されたものであり、
コア41およびクラッド42を有しているとともに、ク
ラッド42の外周に位置決め用凸部であるフランジ部5
を設けたものである。このフランジ部5は、たとえばP
MMA(ポリメチルメタクリレート)などの透明な高分
子材料で構成されている。コア41、クラッド42は、
いずれか一方または双方にMNA(2−メチル−4−ニ
トリルアニリン)等の公知の非線形光学材料を適用した
ものである。
The wavelength conversion element 4 is constructed in the form of an optical fiber, as shown in an enlarged view in FIG.
It has a core 41 and a cladding 42, and a flange portion 5 which is a positioning convex portion on the outer periphery of the cladding 42.
It has been established. This flange portion 5 is, for example, P
It is made of a transparent polymer material such as MMA (polymethyl methacrylate). The core 41 and cladding 42 are
A known nonlinear optical material such as MNA (2-methyl-4-nitrile aniline) is applied to one or both of them.

【0014】波長変換素子4のコア41にレーザ光が入
射すると、入射したレーザ光を基本波としたチェレンコ
フ放射が生じ、発生した2次高調波(変換光)が出射さ
れてリング状に拡散しつつ放射される。出射された変換
光は、たとえばコリメートされ、さらに集光されて光デ
ィスクの読取のためなどに用いられる。図3は波長変換
素子4が固定されるホルダ54の構成を示す斜視図であ
る。このホルダ54は基台50に一体的に形成されてお
り、上面55がV字状に成形されて波長変換素子4の光
軸10(図2参照)に直交する方向に関する当該波長変
換素子4の位置合わせの作業性の向上が図られている。 また、ホルダ54の上面55には、レンズ2,3などの
光軸に交差する方向に延びる溝部56が形成されている
。この溝部56の幅W2は、波長変換素子4のフランジ
部5の幅W1(図1参照)よりも僅かに広くなっている
。波長変換素子4は、そのフランジ部5をホルダ54の
溝部56に嵌合させるようにして取り付けられる。
When a laser beam is incident on the core 41 of the wavelength conversion element 4, Cerenkov radiation is generated with the incident laser beam as a fundamental wave, and the generated second harmonic (converted light) is emitted and diffused in a ring shape. radiation. The emitted converted light is, for example, collimated, further condensed, and used for reading an optical disc. FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the holder 54 to which the wavelength conversion element 4 is fixed. This holder 54 is integrally formed with the base 50, and has a V-shaped upper surface 55, and has a V-shaped upper surface 55, so that the holder 54 can be attached to the wavelength conversion element 4 in a direction perpendicular to the optical axis 10 of the wavelength conversion element 4 (see FIG. 2). Efforts are being made to improve the workability of positioning. Furthermore, a groove portion 56 is formed on the upper surface 55 of the holder 54 and extends in a direction intersecting the optical axes of the lenses 2, 3, etc. The width W2 of the groove portion 56 is slightly wider than the width W1 of the flange portion 5 of the wavelength conversion element 4 (see FIG. 1). The wavelength conversion element 4 is attached by fitting the flange portion 5 into the groove portion 56 of the holder 54 .

【0015】ホルダ54は、波長変換素子4が取り付け
られたときに、波長変換素子4の入射端面4aがレンズ
3からのレーザ光の焦点位置の近傍に位置するように配
置されている。したがって、波長変換素子4のフランジ
部5をホルダ54の溝部56に嵌合させるだけで、波長
変換素子4の大まかな位置合わせが行われる。この後に
フランジ部5と溝部56との間に生じているクリアラン
スの範囲で波長変換素子4をその光軸10の方向に変位
させることにより、サブミクロンオーダで位置合わせが
行われ、この位置合わせの終了の後に接着剤により波長
変換素子4がホルダ54に接着される。
The holder 54 is arranged so that the incident end surface 4a of the wavelength conversion element 4 is located near the focal point of the laser beam from the lens 3 when the wavelength conversion element 4 is attached. Therefore, by simply fitting the flange portion 5 of the wavelength conversion element 4 into the groove portion 56 of the holder 54, the wavelength conversion element 4 can be roughly aligned. Thereafter, by displacing the wavelength conversion element 4 in the direction of its optical axis 10 within the range of the clearance created between the flange portion 5 and the groove portion 56, alignment is performed on the submicron order. After completion, the wavelength conversion element 4 is bonded to the holder 54 with an adhesive.

【0016】このように本実施例の波長変換素子4を用
いれば、フランジ部5をホルダ54の溝部56に嵌合さ
せるだけで、波長変換素子4が大略的に位置合わせされ
ることになる。したがって、波長変換素子4の位置合わ
せ作業が格段に簡素化され、短時間で調整作業を終了す
ることができる。なお、波長変換素子4のサブミクロン
オーダでの位置合わせは、図4に示すように基台50か
ら分離されたホルダ57を用いて行われてもよい。すな
わち、ホルダ57に波長変換素子4を接着した後に、基
台50に形成した位置決め凸部58にホルダ57の下面
に形成した凹所59を嵌合させ、凸部58と凹所59と
の間のクリアランスの範囲でホルダ57の位置を波長変
換素子4の光軸10の方向に変位させ、位置決めが完了
した時点でホルダ57を基台50に接着すればよい。
As described above, by using the wavelength conversion element 4 of this embodiment, the wavelength conversion element 4 can be approximately aligned simply by fitting the flange portion 5 into the groove portion 56 of the holder 54. Therefore, the alignment work of the wavelength conversion element 4 is greatly simplified, and the adjustment work can be completed in a short time. Note that the alignment of the wavelength conversion element 4 on a submicron order may be performed using a holder 57 separated from the base 50 as shown in FIG. That is, after bonding the wavelength conversion element 4 to the holder 57, the recess 59 formed on the lower surface of the holder 57 is fitted into the positioning projection 58 formed on the base 50, and the gap between the projection 58 and the recess 59 is The position of the holder 57 may be displaced in the direction of the optical axis 10 of the wavelength conversion element 4 within the range of the clearance, and the holder 57 may be bonded to the base 50 when the positioning is completed.

【0017】図5は本発明の他の実施例の構成を示す斜
視図である。この実施例では、クラッド42の外周面に
、ダイヤモンド砥石などを用いて、環状の位置決め用凹
部61を直接形成したものである。この構成により、た
とえば凹部61に嵌合する凸部を形成したホルダを用い
れば、波長変換素子4の位置決めは短時間で、かつ良好
な作業性で行われる。なお、環状の凹部61を形成する
代わりに、図6に示すように、真っ直ぐに切り欠いた形
状の位置決め用凹部62が形成されてもよい。
FIG. 5 is a perspective view showing the structure of another embodiment of the present invention. In this embodiment, an annular positioning recess 61 is directly formed on the outer peripheral surface of the cladding 42 using a diamond grindstone or the like. With this configuration, for example, if a holder having a convex portion that fits into the concave portion 61 is used, the wavelength conversion element 4 can be positioned in a short time and with good workability. Note that instead of forming the annular recess 61, as shown in FIG. 6, a positioning recess 62 having a straight cutout shape may be formed.

【0018】図7(a) は、本発明のさらに他の実施
例の構成を示す斜視図であり、図7(b) はその縦断
面図である。本実施例では、波長変換素子4がPMMA
などの透明な高分子材料で構成した円筒状の高分子透明
層65により包囲されており、この高分子透明層65の
側面に位置決め用の凸部であるフランジ部66が形成さ
れている。
FIG. 7(a) is a perspective view showing the structure of still another embodiment of the present invention, and FIG. 7(b) is a longitudinal sectional view thereof. In this embodiment, the wavelength conversion element 4 is made of PMMA.
It is surrounded by a cylindrical transparent polymer layer 65 made of a transparent polymer material such as, and a flange portion 66, which is a convex portion for positioning, is formed on the side surface of this transparent polymer layer 65.

【0019】このような構成によっても波長変換素子4
の位置決めを良好に行うことができる。また、全体の径
が太くなるので取扱が容易になる。さらに、波長変換素
子4がいわば高分子透明層65により保護されることに
なるので、波長変換素子4が傷つくことが防止される。 また、高分子透明層65のレーザ光が入射される入射端
面65aと、波長変換素子4の入射端面4との距離Dを
充分に長くしておけば、入射端面65aが多少傷ついた
場合でも、入射端面4aのコア41に集光されたレーザ
光は充分な光量を有することができる。
With such a configuration, the wavelength conversion element 4
positioning can be performed satisfactorily. Also, since the overall diameter is thicker, handling becomes easier. Furthermore, since the wavelength conversion element 4 is protected by the polymer transparent layer 65, the wavelength conversion element 4 is prevented from being damaged. Furthermore, if the distance D between the incident end surface 65a of the polymer transparent layer 65, into which the laser beam is incident, and the incident end surface 4 of the wavelength conversion element 4 is made sufficiently long, even if the incident end surface 65a is somewhat damaged, The laser beam focused on the core 41 of the incident end surface 4a can have a sufficient amount of light.

【0020】なお、図8に示すようにフランジ部66を
形成する代わりに、環状の位置決め用凹部67を形成し
てもよい。また、図9に示すように、高分子透明層65
の側面に、環状の位置決め用凹部69とフランジ部70
との両方を形成してもよい。この図9の構成であれば、
波長変換素子4の入射端面4aと、変換光が出射する出
射端面4bとを明確に区別することができ、入射側と出
射側との混同が防がれる。
Note that instead of forming the flange portion 66 as shown in FIG. 8, an annular positioning recess 67 may be formed. Further, as shown in FIG. 9, a polymer transparent layer 65
An annular positioning recess 69 and a flange 70 are provided on the side surface of the
You may form both. With the configuration shown in FIG. 9,
The input end face 4a of the wavelength conversion element 4 and the output end face 4b from which the converted light is output can be clearly distinguished, and confusion between the input side and the output side can be prevented.

【0021】さらに、位置決め用の凸部や凹部は、環状
に形成されている必要はなく、高分子透明層65の外周
面の周方向に関して分割された1または複数の凸部およ
び/または凹部が形成されていてもよい。図10および
図11には、図7に示された構成のさらに他の変更例が
それぞれ示されている。すなわち、図10の構成では、
高分子透明層65の出射側端部71が円錐状に形成され
ており、図11の構成では出射側端部72に回折格子が
形成されている。このような構成によって、波長変換素
子4の出射端面4bから出射されてリング状に拡散する
変換光(2次高調波)が平行光にコリメートされて、高
分子透明層65の端部71から出射されることになる。 これらの構成によれば、波長変換素子4からの変換光を
平行光にコリメートするためのレンズが不要になる。次
に素子の作製例について説明する。ここでは、図10に
示す構成の素子の作製例について説明する。
Furthermore, the positioning protrusions and recesses do not need to be formed in an annular shape, and may be one or more protrusions and/or recesses divided in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the polymer transparent layer 65. may be formed. FIGS. 10 and 11 show still other modifications of the configuration shown in FIG. 7, respectively. That is, in the configuration of FIG.
The output side end 71 of the polymer transparent layer 65 is formed into a conical shape, and in the configuration of FIG. 11, a diffraction grating is formed at the output side end 72. With this configuration, the converted light (second harmonic) that is emitted from the output end surface 4b of the wavelength conversion element 4 and diffused in a ring shape is collimated into parallel light, and is emitted from the end 71 of the transparent polymer layer 65. will be done. According to these configurations, a lens for collimating the converted light from the wavelength conversion element 4 into parallel light becomes unnecessary. Next, an example of manufacturing the device will be described. Here, an example of manufacturing an element having the configuration shown in FIG. 10 will be described.

【0022】内径0.8μm、外径1.0mmのSF1
5ガラス(保谷ガラス製)の毛細管中に3,5−ジメチ
ル−1−(4−ニトロフェニル)ピラゾールの融液を毛
細管現象を利用して吸い上げた後、ブリッジマン法によ
って端から結晶を成長させ、光ファイバ型波長変換素子
を作製した。この光ファイバ型波長変換素子を5mmの
長さに切り出し、一端面を研磨して出射端を形成し、波
長変換素子4を作製した。この波長変換素子4のコアに
波長0.884 μmの半導体レーザ光を入射したとこ
ろ、波長0.442 μmの変換光がファイバ出射端か
ら出射角12度で空気中に出射した。ここで、出射角と
は、波長変換素子4の光軸と出射光の進行方向とのなす
角である。
SF1 with an inner diameter of 0.8 μm and an outer diameter of 1.0 mm
After sucking up the melt of 3,5-dimethyl-1-(4-nitrophenyl)pyrazole into a 5-glass capillary tube (manufactured by Hoya Glass) using capillary action, crystals were grown from the end using the Bridgman method. , we fabricated an optical fiber type wavelength conversion device. This optical fiber type wavelength conversion element was cut into a length of 5 mm, and one end face was polished to form an output end, thereby producing a wavelength conversion element 4. When semiconductor laser light with a wavelength of 0.884 μm was incident on the core of this wavelength conversion element 4, converted light with a wavelength of 0.442 μm was emitted into the air from the fiber output end at an output angle of 12 degrees. Here, the output angle is the angle formed between the optical axis of the wavelength conversion element 4 and the traveling direction of the output light.

【0023】なお、SF15ガラス(クラッド)の屈折
率は、波長0.442μmの光に対して1.727 で
あり、クラッド内部での放射角は6.9度である。次に
図12に示すように、底部を頂角θ=137.7度の円
錐形状に形成するとともに、側面にフランジ部66に対
応した環状の凹所81を形成した円筒状の金型80(た
とえば内径は2mm)に、上記の波長変換素子4を突っ
込んで保持した。このとき、波長変換素子4の光軸と、
円筒状の金型80の軸線を一致させ、また上記研磨した
出射端を金型80の底面に向けるようにした。金型80
の蓋80aには金型80の軸線上の位置に円形の孔82
が形成されており、この孔82に波長変換素子4を突っ
込むことにより、波長変換素子4の光軸と金型の軸線と
を一致させることができる。なお、金型80は環状の凹
所81の部位で分割することができるものである。
Note that the refractive index of SF15 glass (cladding) is 1.727 for light with a wavelength of 0.442 μm, and the radiation angle inside the cladding is 6.9 degrees. Next, as shown in FIG. 12, a cylindrical mold 80 ( For example, the wavelength conversion element 4 described above was inserted into the tube (with an inner diameter of 2 mm) and held therein. At this time, the optical axis of the wavelength conversion element 4 and
The axes of the cylindrical mold 80 were made to coincide with each other, and the polished output end was directed toward the bottom surface of the mold 80. mold 80
The lid 80a has a circular hole 82 located on the axis of the mold 80.
is formed, and by inserting the wavelength conversion element 4 into this hole 82, the optical axis of the wavelength conversion element 4 and the axis of the mold can be aligned. Note that the mold 80 can be divided at the annular recess 81.

【0024】波長変換素子4を保持した状態で、MMA
(メチルメタクリレート)と光重合開始剤である1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを重量%で99
.9%:0.1%の割合で混合した溶液を流し込み、紫
外線を照射してMMAを重合し、PMMA(ポリメチル
メタクリレート)83を形成した。このときのPMMA
の屈折率は、波長0.442 μmの光に対して1.5
5であった。
While holding the wavelength conversion element 4, the MMA
(methyl methacrylate) and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, a photopolymerization initiator, in a weight percent of 99%.
.. A solution mixed at a ratio of 9%:0.1% was poured, and MMA was polymerized by irradiation with ultraviolet rays to form PMMA (polymethyl methacrylate) 83. PMMA at this time
The refractive index of is 1.5 for light with a wavelength of 0.442 μm.
It was 5.

【0025】なお、重合の際、PMMAとクラッドガラ
スとの接着性を良好にするために、シランカップリング
剤であるジエトキシジビニルシランを1重量%程度添加
することも有効である。この後、図13に示すように、
波長変換素子4の一端部を切断し全長1mmとした。そ
して図14に示すように再度MMAを加え重合させてP
MMA83とともに高分子透明層65を構成するPMM
A84を作り、全体を取り出して、入射端となるPMM
A84の表面を光学研磨した。
[0025] During polymerization, it is also effective to add about 1% by weight of diethoxydivinylsilane, which is a silane coupling agent, in order to improve the adhesion between PMMA and clad glass. After this, as shown in FIG.
One end of the wavelength conversion element 4 was cut to have a total length of 1 mm. Then, as shown in Figure 14, MMA is added again to polymerize and P
PMM that constitutes the polymer transparent layer 65 together with MMA 83
Make A84, take out the whole thing, and make a PMM that will be the input end.
The surface of A84 was optically polished.

【0026】このようにして作製した素子の波長変換素
子4のコアに、波長0.884 μmの半導体レーザ光
を入射させたところ、高分子透明層65の円錐状の端部
71から、波長0.442 μmの変換光が、平行光と
なって出射した。このようにして作製された素子を、図
2に示す光源装置に取り付けたところ、その位置合わせ
を約1分で終了することができた。
When a semiconductor laser beam with a wavelength of 0.884 μm was incident on the core of the wavelength conversion element 4 of the device thus manufactured, a wavelength of 0. The converted light of .442 μm was emitted as parallel light. When the element produced in this way was attached to the light source device shown in FIG. 2, the alignment could be completed in about 1 minute.

【0027】これに対して、位置決め用凸部も凹部も有
しない従来の素子を、図2に示す光源装置に取り付けた
ところ、その位置合わせには約5分を要した。
On the other hand, when a conventional element having no positioning protrusions or recesses was attached to the light source device shown in FIG. 2, it took about 5 minutes to align it.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように本発明の波長変換素子によ
れば、ファイバの外周面に位置決め用の凸部および凹部
のうちの少なくとも一方を設けたので、波長変換素子を
光源装置などに取り付ける際に、素子の位置合わせ作業
の作業性が向上され、短時間で素子の位置合わせを完了
することができる。
As described above, according to the wavelength conversion element of the present invention, at least one of the protrusion and the recess for positioning is provided on the outer peripheral surface of the fiber, so that the wavelength conversion element can be attached to a light source device, etc. At the same time, the workability of the element positioning work is improved, and the element positioning can be completed in a short time.

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

【図1】本発明の一実施例の波長変換素子の基本的な構
成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記波長変換素子が適用された光源装置の基本
的な構成を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the basic configuration of a light source device to which the wavelength conversion element is applied.

【図3】波長変換素子が固定されるホルダの構成を示す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of a holder to which a wavelength conversion element is fixed.

【図4】波長変換素子の位置合わせのための他の構成例
を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing another configuration example for positioning a wavelength conversion element.

【図5】本発明の他の実施例の波長変換素子の基本的な
構成を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の波長変換素子の基本的な
構成を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例の波長変換素子の基本的な
構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例の波長変換素子の基本的な
構成を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例の波長変換素子の基本的な
構成を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例の波長変換素子の基本的
な構成を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施例の波長変換素子の基本的
な構成を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing the basic configuration of a wavelength conversion element according to another embodiment of the present invention.

【図12】金型を使った波長変換素子の製造方法を説明
するための断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a wavelength conversion element using a mold.

【図13】金型を使った波長変換素子の製造方法を説明
するための断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a wavelength conversion element using a mold.

【図14】金型を使った波長変換素子の製造方法を説明
するための断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing a wavelength conversion element using a mold.

【図15】チェレンコフ放射方式を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the Cerenkov radiation method.

【図16】光ファイバ型波長変換素子の出射ビームを示
す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing an output beam of an optical fiber type wavelength conversion element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4    波長変換素子 41  コア 42  クラッド 5    フランジ部 61  位置決め用凹部 62  位置決め用凹部 65  高分子透明層 66  フランジ部 67  位置決め用凹部 69  位置決め用凹部 70  フランジ部 4 Wavelength conversion element 41 Core 42 Clad 5 Flange part 61 Positioning recess 62 Positioning recess 65 Polymer transparent layer 66 Flange part 67 Positioning recess 69 Positioning recess 70 Flange part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コアおよびそれを取り囲むクラッドを有す
る光ファイバ型に構成され、コアに入射される基本波の
2次高調波である変換光をファイバ端面から出射させる
ようにした波長変換素子において、ファイバの外周面に
位置決め用の凸部および凹部のうちの少なくとも一方を
設けたことを特徴とする波長変換素子。
1. A wavelength conversion element configured as an optical fiber having a core and a cladding surrounding the core, and configured to emit converted light, which is a second harmonic of a fundamental wave incident on the core, from an end face of the fiber, A wavelength conversion element characterized in that at least one of a positioning convex part and a concave part is provided on the outer peripheral surface of a fiber.
【請求項2】上記位置決め用の凸部および凹部のうちの
少なくとも一方が、上記クラッドの外周面に直接形成さ
れていることを特徴とする請求項1記載の波長変換素子
2. The wavelength conversion element according to claim 1, wherein at least one of the positioning projections and recesses is formed directly on the outer peripheral surface of the cladding.
【請求項3】上記クラッドの外周に円筒状の透明層が備
えられており、上記位置決め用の凸部および凹部のうち
の少なくとも一方が、上記透明層の外周面に形成されて
いることを特徴とする請求項1記載の波長変換素子。
3. A cylindrical transparent layer is provided on the outer periphery of the cladding, and at least one of the positioning protrusions and recesses is formed on the outer periphery of the transparent layer. The wavelength conversion element according to claim 1.
JP40816790A 1990-12-14 1990-12-27 Wavelength conversion element Pending JPH04225333A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40816790A JPH04225333A (en) 1990-12-27 1990-12-27 Wavelength conversion element
US07/803,998 US5293444A (en) 1990-12-14 1991-12-09 Wavelength converter
DE69118330T DE69118330T2 (en) 1990-12-14 1991-12-11 Wavelength converter
EP91121271A EP0490369B1 (en) 1990-12-14 1991-12-11 Wavelength converter
EP94112220A EP0627649A1 (en) 1990-12-14 1991-12-11 Wavelength converter
CA002057505A CA2057505C (en) 1990-12-14 1991-12-12 Wavelength converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40816790A JPH04225333A (en) 1990-12-27 1990-12-27 Wavelength conversion element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04225333A true JPH04225333A (en) 1992-08-14

Family

ID=18517660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP40816790A Pending JPH04225333A (en) 1990-12-14 1990-12-27 Wavelength conversion element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04225333A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013175663A1 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 日本電気株式会社 Optical scanning element and optical scanning device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013175663A1 (en) * 2012-05-22 2013-11-28 日本電気株式会社 Optical scanning element and optical scanning device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5251060A (en) Light-source unit
JPS63199328A (en) Optical wavelength converting element
JPH02153328A (en) Light source device
US5046817A (en) Generation of parallel second harmonic light rays using an optical fiber
JP2525879B2 (en) Fiber-type optical wavelength conversion element
US5416877A (en) Optical wavelength converter device and optical wavelength converter module
CA2057545C (en) Light source device
JPH04225333A (en) Wavelength conversion element
JPH04225334A (en) Wavelength converting element
US10690869B2 (en) Glass ferrule coupling of in-line fiber taps and fiber cladding waveguides
US5293444A (en) Wavelength converter
JPH0235423A (en) Light wavelength converting element
JPH05224264A (en) Light wavelength conversion module
JPH04215621A (en) Wavelength transforming element
JPH0235424A (en) Optical wavelength converting element
JPH02219032A (en) Optical wavelength converting element
JPS5929210A (en) Production of optical transmission coupler
JPH0545656U (en) Light source
JPH04204720A (en) Wavelength conversion element
JP2000147291A (en) Method and device for manufacturing optical waveguide element
JPH03126928A (en) Optical wavelength converting element and production thereof
JPH05100268A (en) Light wavelength converting element
JP2843196B2 (en) Second harmonic generator
JP2001330744A (en) Optical waveguide device, method for manufacturing the same, light source using the same and optical system using the same
JPH05341343A (en) Optical wavelength converting element