JPH04229840A - 光波長変換モジュール - Google Patents
光波長変換モジュールInfo
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- JPH04229840A JPH04229840A JP40850690A JP40850690A JPH04229840A JP H04229840 A JPH04229840 A JP H04229840A JP 40850690 A JP40850690 A JP 40850690A JP 40850690 A JP40850690 A JP 40850690A JP H04229840 A JPH04229840 A JP H04229840A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光源から発した
基本波を光波長変換素子により、第２高調波に変換する
光波長変換モジュールに関する。
基本波を光波長変換素子により、第２高調波に変換する
光波長変換モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、非線形光学材料を利用してレ
ーザ光をその第２高調波等に波長変換することが行われ
ている。上記波長変換を行う波長変換素子としては、例
えばバルク結晶型のものが知られている。但し、バルク
結晶型の光波長変換素子では、基本波と第２高調波との
位相整合を取るため非線形光学材料の結晶の複屈折性を
利用するので、非線形性が大きくても、複屈折性がない
非線形光学材料は使用することができない。
ーザ光をその第２高調波等に波長変換することが行われ
ている。上記波長変換を行う波長変換素子としては、例
えばバルク結晶型のものが知られている。但し、バルク
結晶型の光波長変換素子では、基本波と第２高調波との
位相整合を取るため非線形光学材料の結晶の複屈折性を
利用するので、非線形性が大きくても、複屈折性がない
非線形光学材料は使用することができない。
【０００３】一方、近年では非線形性が大きく、複屈折
性が小さいかまたは複屈折性を有さない非線形光学材料
も用いることができ、また、基本波と第２高調波との位
相整合を取ることが容易であるファイバー型波長変換素
子が用いられている。このファイバー型波長変換素子は
、ガラスからなるクラッド内に非線形光学材料の単結晶
からなるコアを形成したものである。
性が小さいかまたは複屈折性を有さない非線形光学材料
も用いることができ、また、基本波と第２高調波との位
相整合を取ることが容易であるファイバー型波長変換素
子が用いられている。このファイバー型波長変換素子は
、ガラスからなるクラッド内に非線形光学材料の単結晶
からなるコアを形成したものである。
【０００４】上記ファイバー型波長変換素子のコアに用
いられる非線形光学材料としては、波長変換効率を高め
る上から、大きな非線形光学定数を有するものを用いる
ことが好ましい。これら非線形光学材料としては、例え
ば、２−メチル−４−ニトロアニリン（以下、ＭＮＡと
略称する）、ｐ−ニトロ−（２−ヒドロキシメチル−ピ
ロリニル）フェニレン（以下、ＮＰＰと略称する）、３
，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラゾー
ル（以下、ＰＲＡと略称する）等の有機非線形光学材料
が知られている。 一方、上記ファイバ型波長変換素
子で、得られた第２高調波を効率良く取り出すためには
、素子に用いられる有機非線形光学材料が使用される光
波長領域において、光吸収が小さいことが必要である。
いられる非線形光学材料としては、波長変換効率を高め
る上から、大きな非線形光学定数を有するものを用いる
ことが好ましい。これら非線形光学材料としては、例え
ば、２−メチル−４−ニトロアニリン（以下、ＭＮＡと
略称する）、ｐ−ニトロ−（２−ヒドロキシメチル−ピ
ロリニル）フェニレン（以下、ＮＰＰと略称する）、３
，５−ジメチル−１−（４−ニトロフェニル）ピラゾー
ル（以下、ＰＲＡと略称する）等の有機非線形光学材料
が知られている。 一方、上記ファイバ型波長変換素
子で、得られた第２高調波を効率良く取り出すためには
、素子に用いられる有機非線形光学材料が使用される光
波長領域において、光吸収が小さいことが必要である。
【０００５】より具体的には、半導体レーザの短波長化
技術に用いられる光波長変換素子の非線形光学材材料と
しては、波長８００ｎｍ付近の半導体レーザの第２高調
波領域である波長約４００ｎｍの青色光の波長領域で光
吸収が小さい非線形光学材料が好ましい。一方、特開平
２−１３２４２３号公報には、波長４００ｎｍ 付近の
光をほとんど吸収しない３−メトキシ−４−ヒドロキシ
ベンズアルデヒド（以下、ＭＨＢＡと略称する）をコア
として用いたファイバ−型波長変換素子が開示されてい
る。
技術に用いられる光波長変換素子の非線形光学材材料と
しては、波長８００ｎｍ付近の半導体レーザの第２高調
波領域である波長約４００ｎｍの青色光の波長領域で光
吸収が小さい非線形光学材料が好ましい。一方、特開平
２−１３２４２３号公報には、波長４００ｎｍ 付近の
光をほとんど吸収しない３−メトキシ−４−ヒドロキシ
ベンズアルデヒド（以下、ＭＨＢＡと略称する）をコア
として用いたファイバ−型波長変換素子が開示されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来知られて
いる、上記ＭＮＡ、ＮＰＰおよびＰＲＡは、それぞれ４
８０ｎｍ、５００ｎｍおよび４５０ｎｍ付近の波長領域
で大きな光吸収を示すため、青色領域の第２高調波を効
率よく発生させることができないという問題があった。 また、上記公報記載のファイバ−型波長変換素子では、
コアであるＭＨＢＡの単結晶の結晶配向およびコアに入
射される基本波の偏向方向が適切でないため、高い波長
変換効率で第二高調波を得ることができないという問題
があった。
いる、上記ＭＮＡ、ＮＰＰおよびＰＲＡは、それぞれ４
８０ｎｍ、５００ｎｍおよび４５０ｎｍ付近の波長領域
で大きな光吸収を示すため、青色領域の第２高調波を効
率よく発生させることができないという問題があった。 また、上記公報記載のファイバ−型波長変換素子では、
コアであるＭＨＢＡの単結晶の結晶配向およびコアに入
射される基本波の偏向方向が適切でないため、高い波長
変換効率で第二高調波を得ることができないという問題
があった。
【０００７】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、青色領域の第２高調波も効率よく発生させる
ことができる光波長変換モジュールを提供することを目
的とする。
であって、青色領域の第２高調波も効率よく発生させる
ことができる光波長変換モジュールを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＭＨＢＡ
について鋭意研究を重ねた結果、ＭＨＢＡの単結晶は、
図３のような結晶構造を有しているという新たな知見を
得た。なお、図３ａはＭＨＢＡ単結晶のａｃ面，図３ｂ
はＭＨＢＡ単結晶のａ軸投影図、図３ｃはＭＨＢＡ単結
晶のｃ軸投影図である。
について鋭意研究を重ねた結果、ＭＨＢＡの単結晶は、
図３のような結晶構造を有しているという新たな知見を
得た。なお、図３ａはＭＨＢＡ単結晶のａｃ面，図３ｂ
はＭＨＢＡ単結晶のａ軸投影図、図３ｃはＭＨＢＡ単結
晶のｃ軸投影図である。
【０００９】そして、発明者らは図３ｄに示すように、
ＭＨＢＡ単結晶のａ軸は、その誘電主軸のＸ軸と一致し
、ｂ軸は誘電主軸のＹ軸と一致し、ｃ軸は誘電主軸のＺ
軸に対して２５．５度開いており、ａ軸とｃ軸との間の
角は１１５．５°であるという知見を得た。また、ＭＨ
ＢＡの単結晶は、単斜晶系で、その空間群はＰ２１ で
あるという新たな知見を得た。
ＭＨＢＡ単結晶のａ軸は、その誘電主軸のＸ軸と一致し
、ｂ軸は誘電主軸のＹ軸と一致し、ｃ軸は誘電主軸のＺ
軸に対して２５．５度開いており、ａ軸とｃ軸との間の
角は１１５．５°であるという知見を得た。また、ＭＨ
ＢＡの単結晶は、単斜晶系で、その空間群はＰ２１ で
あるという新たな知見を得た。
【００１０】さらに、ＭＨＢＡの単結晶の２次の非線形
光学テンソルｄは、下記数１で表されるという知見を得
た。
光学テンソルｄは、下記数１で表されるという知見を得
た。
【００１１】
【数１】
【００１２】ここで、ｄ２１は図３ｄに示すように、結
晶軸ａ，ｂ，ｃに対して定まる誘電主軸Ｘ，Ｙ，Ｚを考
えると、Ｘ方向に偏光した光（以下、「Ｘ偏光」という
。 「Ｙ偏光」および「Ｚ偏光」についても同じ。）を基本
波として入射させて、Ｙ偏光の第２高調波を取り出す場
合に寄与する非線形光学定数であり、同様にｄ２２はＹ
偏光の基本波を入射させて、Ｙ偏光の第２高調波を取り
出す場合、ｄ２３はＺ偏光の基本波を入射させて、Ｙ偏
光の第２高調波を取り出す場合、ｄ１４はＹとＺ偏光の
基本波を入射させて、Ｘ偏光の第２高調波を取り出す場
合、ｄ１６はＸとＹ偏光の基本波を入射させて、Ｘ偏光
の第２高調波を取り出す場合、ｄ２５はＸとＺ偏光の基
本波を入射させて、Ｙ偏光の第２高調波を取り出す場合
、ｄ３４はＹとＺ偏光の基本波を入射させて、Ｚ偏光の
第２高調波を取り出す場合、ｄ３６はＸとＹ偏光の基本
波を入射させて、Ｚ偏光の第２高調波を取り出す場合に
それぞれ寄与する非線形光学定数である。
晶軸ａ，ｂ，ｃに対して定まる誘電主軸Ｘ，Ｙ，Ｚを考
えると、Ｘ方向に偏光した光（以下、「Ｘ偏光」という
。 「Ｙ偏光」および「Ｚ偏光」についても同じ。）を基本
波として入射させて、Ｙ偏光の第２高調波を取り出す場
合に寄与する非線形光学定数であり、同様にｄ２２はＹ
偏光の基本波を入射させて、Ｙ偏光の第２高調波を取り
出す場合、ｄ２３はＺ偏光の基本波を入射させて、Ｙ偏
光の第２高調波を取り出す場合、ｄ１４はＹとＺ偏光の
基本波を入射させて、Ｘ偏光の第２高調波を取り出す場
合、ｄ１６はＸとＹ偏光の基本波を入射させて、Ｘ偏光
の第２高調波を取り出す場合、ｄ２５はＸとＺ偏光の基
本波を入射させて、Ｙ偏光の第２高調波を取り出す場合
、ｄ３４はＹとＺ偏光の基本波を入射させて、Ｚ偏光の
第２高調波を取り出す場合、ｄ３６はＸとＹ偏光の基本
波を入射させて、Ｚ偏光の第２高調波を取り出す場合に
それぞれ寄与する非線形光学定数である。
【００１３】発明者らは、上記各非線形光学定数をＸ線
構造回析により求めた。その値を表１に示す。
構造回析により求めた。その値を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１より、上各非線形光学定数のうち、ｄ
２１、ｄ２２、ｄ１６およびｄ３４が大きな値であるこ
とが分かる。したがって、ＭＨＢＡからなるコア１１を
有するファイバー型波長変換素子１を形成する場合、図
２に示すように、ＭＨＢＡの単結晶をそのａ軸およびｂ
軸がコア軸と直交するように配向させる。そして、この
素子１のコア１１であるＭＨＢＡの単結晶のａ軸方向（
誘電主軸ではＸ軸方向）またはｂ軸方向（誘電主軸では
Ｙ軸方向）の方向に直線偏光した基本波を入射させるこ
とにより、大きな非線形光学定数であるｄ２１またはｄ
２２を利用することができる。また、上記ｄ２１，ｄ２
２を使用する場合、基本波としてＸ偏光またはＹ偏光の
光を用い、シングルモ―ド化することにより、特に効率
よく第２高調波を得ることができる。
２１、ｄ２２、ｄ１６およびｄ３４が大きな値であるこ
とが分かる。したがって、ＭＨＢＡからなるコア１１を
有するファイバー型波長変換素子１を形成する場合、図
２に示すように、ＭＨＢＡの単結晶をそのａ軸およびｂ
軸がコア軸と直交するように配向させる。そして、この
素子１のコア１１であるＭＨＢＡの単結晶のａ軸方向（
誘電主軸ではＸ軸方向）またはｂ軸方向（誘電主軸では
Ｙ軸方向）の方向に直線偏光した基本波を入射させるこ
とにより、大きな非線形光学定数であるｄ２１またはｄ
２２を利用することができる。また、上記ｄ２１，ｄ２
２を使用する場合、基本波としてＸ偏光またはＹ偏光の
光を用い、シングルモ―ド化することにより、特に効率
よく第２高調波を得ることができる。
【００１６】なお、上記非線形光学定数ｄ１６を利用す
るにはＸ偏光およびＹ偏光した基本波を入射させる必要
があり、ｄ３４を利用するには、Ｙ偏光およびＺ偏光し
た基本波を入射させる必要があるので、ＭＨＢＡの屈折
率異方性のため、シングルモ―ド化して、高い効率で第
２高調波を発生させることができない。上記問題を解決
するための本発明にかかる光波長変換モジュールは、以
上の新たな知見に基づいてなされたものであり、有機非
線形光学結晶からなるコアとガラスからなるクラッドと
を有し、コア端面に入射した基本波を波長変換するため
のファイバー型波長変換素子、基本波としてのレーザ光
を発するためのレーザ光源および上記レーザー光を集光
してファイバー型波長変換素子のコア端面に照射させる
ための集光光学系とを備えた光波長変換モジュールであ
って、上記コアが下記式（１） ：
るにはＸ偏光およびＹ偏光した基本波を入射させる必要
があり、ｄ３４を利用するには、Ｙ偏光およびＺ偏光し
た基本波を入射させる必要があるので、ＭＨＢＡの屈折
率異方性のため、シングルモ―ド化して、高い効率で第
２高調波を発生させることができない。上記問題を解決
するための本発明にかかる光波長変換モジュールは、以
上の新たな知見に基づいてなされたものであり、有機非
線形光学結晶からなるコアとガラスからなるクラッドと
を有し、コア端面に入射した基本波を波長変換するため
のファイバー型波長変換素子、基本波としてのレーザ光
を発するためのレーザ光源および上記レーザー光を集光
してファイバー型波長変換素子のコア端面に照射させる
ための集光光学系とを備えた光波長変換モジュールであ
って、上記コアが下記式（１） ：
【００１７】
【化２】
【００１８】で表されるＭＨＢＡの単結晶からなり、且
つこの単結晶のａ軸およびｂ軸が、コア軸と直交する面
内に伸びており、上記集光光学系は、基本波を上記単結
晶のａ軸またはｂ軸方向に直線偏光させるものであるこ
とを特徴とする。
つこの単結晶のａ軸およびｂ軸が、コア軸と直交する面
内に伸びており、上記集光光学系は、基本波を上記単結
晶のａ軸またはｂ軸方向に直線偏光させるものであるこ
とを特徴とする。
【００１９】
【作用】本発明にかかる光波長変換モジュールでは、レ
ーザ光源より、基本波であるレーザ光が発せられる。当
該レーザ光は、集光光学系で集光されると共に、ファイ
バ−型波長変換素子のコアである単結晶のａ軸またはｂ
軸方向に直線偏光され、ファイバー型波長変換素子のコ
ア端面に基本波として照射される。
ーザ光源より、基本波であるレーザ光が発せられる。当
該レーザ光は、集光光学系で集光されると共に、ファイ
バ−型波長変換素子のコアである単結晶のａ軸またはｂ
軸方向に直線偏光され、ファイバー型波長変換素子のコ
ア端面に基本波として照射される。
【００２０】したがって、基本波としてファイバ−型波
長変換素子のコア端面に照射されたレーザ光は、ＭＨＢ
Ａの非線型光学定数のうち上記ｄ２１またはｄ２２を利
用して第２高調波に変換される。また、ＭＨＢＡは、波
長４００ｎｍ付近の光をほとんど吸収しないので、この
光波長変換モジュールでは、青色領域の第２高調波もコ
アで吸収されることがない。
長変換素子のコア端面に照射されたレーザ光は、ＭＨＢ
Ａの非線型光学定数のうち上記ｄ２１またはｄ２２を利
用して第２高調波に変換される。また、ＭＨＢＡは、波
長４００ｎｍ付近の光をほとんど吸収しないので、この
光波長変換モジュールでは、青色領域の第２高調波もコ
アで吸収されることがない。
【００２１】
【実施例】以下、実施例に基づき、本発明をより詳細に
説明する。図１は、本発明に係る光波長変換モジュール
Ａを示す説明図である。この光波長変換モジュールＡは
、ファイバー型波長変換素子１、レーザ光源３および集
光光学系２からなる。
説明する。図１は、本発明に係る光波長変換モジュール
Ａを示す説明図である。この光波長変換モジュールＡは
、ファイバー型波長変換素子１、レーザ光源３および集
光光学系２からなる。
【００２２】上記ファイバー型波長変換素子１は、ＭＨ
ＢＡの単結晶からなるコア１１と、ガラスからなるクラ
ッド１２とを有しており、上記ＭＨＢＡの単結晶のａ軸
およびｂ軸は、図２に示すように、コア軸と直交する面
内に伸びている。また、ＭＨＢＡの単結晶は、そのａ軸
およびｂ軸方向の基本波に対して大きな非線形光学定数
を有する。
ＢＡの単結晶からなるコア１１と、ガラスからなるクラ
ッド１２とを有しており、上記ＭＨＢＡの単結晶のａ軸
およびｂ軸は、図２に示すように、コア軸と直交する面
内に伸びている。また、ＭＨＢＡの単結晶は、そのａ軸
およびｂ軸方向の基本波に対して大きな非線形光学定数
を有する。
【００２３】上記集光光学系２は、レーザ光源３とファ
イバー型波長変換素子１との間に配置されており、コリ
メートレンズ２１、アナモルフィックプリズムペアー２
２，２３、λ／２板２４および集光レンズ２５が、レー
ザ光源３側からファイバー型波長変換素子１側に向けて
この順に配置されている。また、上記レーザ光源３とし
ては、半導体レーザ等の通常第２高調波の基本波を発生
させるのに用いられるレーザ光源を用いることができる
。
イバー型波長変換素子１との間に配置されており、コリ
メートレンズ２１、アナモルフィックプリズムペアー２
２，２３、λ／２板２４および集光レンズ２５が、レー
ザ光源３側からファイバー型波長変換素子１側に向けて
この順に配置されている。また、上記レーザ光源３とし
ては、半導体レーザ等の通常第２高調波の基本波を発生
させるのに用いられるレーザ光源を用いることができる
。
【００２４】この光波長変換モジュールＡによれば、レ
ーザ光源３から基本波として発射されたレーザ光３１ａ
は、コリメートレンズ２１により平行ビーム化される。 次いで、アナモルフィックプリズムペアー２２，２３お
よびλ／２板２４を通過して、集光レンズ２５により集
光された上で、ファイバー型波長変換素子１のコア１１
の入射端面１１ａに照射される。
ーザ光源３から基本波として発射されたレーザ光３１ａ
は、コリメートレンズ２１により平行ビーム化される。 次いで、アナモルフィックプリズムペアー２２，２３お
よびλ／２板２４を通過して、集光レンズ２５により集
光された上で、ファイバー型波長変換素子１のコア１１
の入射端面１１ａに照射される。
【００２５】この際、集光光学系２のλ／２板２４を回
転させて、コア１１の入射端面１１ａに照射されるレー
ザ光３１ａの偏光を上記コア１１を形成するＭＨＢＡの
単結晶のａ軸またはｂ軸方向とする。したがって、集光
され且つａ軸またはｂ軸方向に偏光したレーザ光３１ａ
が、上記ＭＨＢＡの単結晶からなるコア１１の入射端面
１１ａに照射されるので、この光波長変換モジュールＡ
によれば、ＭＨＢＡの単結晶の大きな非線形光学定数を
利用して、基本波であるレーザ光３１ａを高い変換効率
で第２高調波に変換し、ファイバ−型波長変換素子１の
クラッド１２の出射端面１２ｂからリング状に第２高調
波３１ｂを発生させることができる。
転させて、コア１１の入射端面１１ａに照射されるレー
ザ光３１ａの偏光を上記コア１１を形成するＭＨＢＡの
単結晶のａ軸またはｂ軸方向とする。したがって、集光
され且つａ軸またはｂ軸方向に偏光したレーザ光３１ａ
が、上記ＭＨＢＡの単結晶からなるコア１１の入射端面
１１ａに照射されるので、この光波長変換モジュールＡ
によれば、ＭＨＢＡの単結晶の大きな非線形光学定数を
利用して、基本波であるレーザ光３１ａを高い変換効率
で第２高調波に変換し、ファイバ−型波長変換素子１の
クラッド１２の出射端面１２ｂからリング状に第２高調
波３１ｂを発生させることができる。
【００２６】なお、上記レーザ光源３から発生するレー
ザ光３１ａは特に限定されるものではないが、青色光領
域の波長を有する第２高調波を得る場合には、波長８０
０ｎｍ前後のレーザ光とする。この場合、ファイバー型
波長変換素子１のコア１１であるＭＨＢＡの単結晶は、
波長４００ｎｍ前後の光をほとんど吸収しないので、効
率よく青色領域の波長を有する第２高調波３１ｂを得る
ことができる。
ザ光３１ａは特に限定されるものではないが、青色光領
域の波長を有する第２高調波を得る場合には、波長８０
０ｎｍ前後のレーザ光とする。この場合、ファイバー型
波長変換素子１のコア１１であるＭＨＢＡの単結晶は、
波長４００ｎｍ前後の光をほとんど吸収しないので、効
率よく青色領域の波長を有する第２高調波３１ｂを得る
ことができる。
【００２７】なお、上記ファイバー型波長変換素子１は
種々の方法にて製造することができる。例えば、ＭＨＢ
Ａ（融点８３℃）を、融点よりわずかに高温（例えば９
０℃）程度に加熱した炉内で溶融状態に保つ。そして、
ＭＨＢＡの融液層に、ファイバー型波長変換素子のクラ
ッドとなるガラス毛細管の一端を浸して、毛細管現象に
より毛細管内にＭＨＢＡの融液を充填する。次いで、ガ
ラス毛細管を急冷して、毛細管内のＭＨＢＡ融液を固化
させ、ファイバーを形成する。
種々の方法にて製造することができる。例えば、ＭＨＢ
Ａ（融点８３℃）を、融点よりわずかに高温（例えば９
０℃）程度に加熱した炉内で溶融状態に保つ。そして、
ＭＨＢＡの融液層に、ファイバー型波長変換素子のクラ
ッドとなるガラス毛細管の一端を浸して、毛細管現象に
より毛細管内にＭＨＢＡの融液を充填する。次いで、ガ
ラス毛細管を急冷して、毛細管内のＭＨＢＡ融液を固化
させ、ファイバーを形成する。
【００２８】上記ファイバーを、ＭＨＢＡの融点以上に
加熱された炉内に配置して、ＭＨＢＡをふたたび溶融す
る。次いで、ＭＨＢＡの融点より低い温度に保たれた炉
外に、図４に示すように、ファイバー１０のコア軸に対
して垂直方向に、電極４１により１ｋＶ／ｃｍ以上の強
さの静電場を印加しつつ、ファイバー１０を炉４の一端
から引き出すことにより、融液状態のＭＨＢＡ１１ｂを
炉外に引き出し、上記一端側からＭＨＢＡの単結晶１１
ｃを形成する。
加熱された炉内に配置して、ＭＨＢＡをふたたび溶融す
る。次いで、ＭＨＢＡの融点より低い温度に保たれた炉
外に、図４に示すように、ファイバー１０のコア軸に対
して垂直方向に、電極４１により１ｋＶ／ｃｍ以上の強
さの静電場を印加しつつ、ファイバー１０を炉４の一端
から引き出すことにより、融液状態のＭＨＢＡ１１ｂを
炉外に引き出し、上記一端側からＭＨＢＡの単結晶１１
ｃを形成する。
【００２９】そして、上記ファイバー１０のＭＨＢＡの
単結晶１１ｃが形成された部分をファイバーカッター等
で切断し、ファイバー型波長変換素子１を得る。上記方
法によれば、ガラス毛細管内に、５０ｍｍ以上の長さの
ＭＨＢＡの単結晶を形成することができるので、十分な
長さを有するファイバー型波長変換素子を得ることがで
きる。また、該単結晶の結晶方位は、図２に示すように
、ａ軸とｂ軸とがコア軸と直交する面内に伸びたものと
なる。
単結晶１１ｃが形成された部分をファイバーカッター等
で切断し、ファイバー型波長変換素子１を得る。上記方
法によれば、ガラス毛細管内に、５０ｍｍ以上の長さの
ＭＨＢＡの単結晶を形成することができるので、十分な
長さを有するファイバー型波長変換素子を得ることがで
きる。また、該単結晶の結晶方位は、図２に示すように
、ａ軸とｂ軸とがコア軸と直交する面内に伸びたものと
なる。
【００３０】なお、上記方法で、用いられるガラス毛細
管としては、パイレックスガラス（コーニング社登録商
標）等の耐熱ガラスからなり、外径１ｍｍ程度、内径３
μｍ程度のものが用いられる。また、ＭＨＢＡをふたた
び融解させるのに用いる炉としては、図４に示すような
電場印加が可能なブリッジマン炉を用いることが好まし
い。また、ファイバーを炉外に引き出して、ＭＨＢＡの
単結晶を形成する際に、ファイバ−を引き出す速度は、
良好なＭＨＢＡの単結晶を得る上から、１ｍｍ／時間程
度とすることが好ましい。
管としては、パイレックスガラス（コーニング社登録商
標）等の耐熱ガラスからなり、外径１ｍｍ程度、内径３
μｍ程度のものが用いられる。また、ＭＨＢＡをふたた
び融解させるのに用いる炉としては、図４に示すような
電場印加が可能なブリッジマン炉を用いることが好まし
い。また、ファイバーを炉外に引き出して、ＭＨＢＡの
単結晶を形成する際に、ファイバ−を引き出す速度は、
良好なＭＨＢＡの単結晶を得る上から、１ｍｍ／時間程
度とすることが好ましい。
【００３１】上記方法により形成したファイバー型波長
変換素子を用いて、図１に示される構造の光波長変換モ
ジュールＡを得、この光波長変換モジュールＡのレーザ
光源３から、波長８６０ｎｍの半導体レーザを基本波と
して発射した。そして、前述の方法にてａ軸方向に偏光
させ、集光した半導体レーザをファイバー型波長変換素
子１のコア１１の入射端面１１ａに照射したところ、フ
ァイバー型波長変換素子１の出射端面１３から波長４３
０ｎｍの第２高調波の発生が確認された。
変換素子を用いて、図１に示される構造の光波長変換モ
ジュールＡを得、この光波長変換モジュールＡのレーザ
光源３から、波長８６０ｎｍの半導体レーザを基本波と
して発射した。そして、前述の方法にてａ軸方向に偏光
させ、集光した半導体レーザをファイバー型波長変換素
子１のコア１１の入射端面１１ａに照射したところ、フ
ァイバー型波長変換素子１の出射端面１３から波長４３
０ｎｍの第２高調波の発生が確認された。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる光波長変
換モジュールによれば、ＭＨＢＡが有する高い非線形光
学定数を利用することができるので、高い波長変換効率
で、第２高調波を得ることができる。また、ＭＨＢＡは
波長４００ｎｍ付近に光吸収領域を持たないので、波長
８００ｎｍ程度のレーザ光を基本波として用いて、青色
領域の第２高調波を効率よく得ることができる。
換モジュールによれば、ＭＨＢＡが有する高い非線形光
学定数を利用することができるので、高い波長変換効率
で、第２高調波を得ることができる。また、ＭＨＢＡは
波長４００ｎｍ付近に光吸収領域を持たないので、波長
８００ｎｍ程度のレーザ光を基本波として用いて、青色
領域の第２高調波を効率よく得ることができる。
【図１】本発明にかかる光波長変換モジュールの一実施
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図２】本発明の光波長変換モジュールに用いられるフ
ァイバー型波長変換素子のコアであるＭＨＢＡ単結晶の
結晶構造を説明図である。
ァイバー型波長変換素子のコアであるＭＨＢＡ単結晶の
結晶構造を説明図である。
【図３】ＭＨＢＡの単結晶の結晶構造を示す三面図であ
る。
る。
【図４】本発明の光波長変換モジュールに用いられるフ
ァイバー型波長変換素子の製造方法の一工程を示す説明
図である。
ァイバー型波長変換素子の製造方法の一工程を示す説明
図である。
１ ファイバー型波長変換素子
２ 集光光学系
３ レーザ光源
１１ コア
１２ クラッド
Ａ 光波長変換モジュール
Claims (1)
- 【請求項１】有機非線形光学結晶からなるコアとガラス
からなるクラッドとを有し、コア端面に入射した基本波
を波長変換するためのファイバー型波長変換素子、基本
波としてのレーザ光を発するためのレーザ光源および上
記レーザー光を集光してファイバー型波長変換素子のコ
ア端面に照射させるための集光光学系とを備えた光波長
変換モジュールであって、上記コアが下記式（１） ：
【化１】 で表される３−メトキシ−４−ヒドロキシベンズアルデ
ヒドの単結晶からなり、且つこの単結晶のａ軸およびｂ
軸が、コア軸と直交する面内に伸びており、上記集光光
学系は、基本波を上記単結晶のａ軸またはｂ軸方向に直
線偏光させるものであることを特徴とする光波長変換モ
ジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40850690A JPH04229840A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 光波長変換モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40850690A JPH04229840A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 光波長変換モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229840A true JPH04229840A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=18517955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40850690A Pending JPH04229840A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 光波長変換モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04229840A (ja) |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP40850690A patent/JPH04229840A/ja active Pending
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