JPH04318819A - 光波長変換装置 - Google Patents

光波長変換装置

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JPH04318819A
JPH04318819A JP3086777A JP8677791A JPH04318819A JP H04318819 A JPH04318819 A JP H04318819A JP 3086777 A JP3086777 A JP 3086777A JP 8677791 A JP8677791 A JP 8677791A JP H04318819 A JPH04318819 A JP H04318819A
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JP
Japan
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optical
fundamental wave
wavelength conversion
optical axis
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP3086777A
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English (en)
Inventor
Souta Okamoto
岡本 総太
Kiyobumi Chikuma
清文 竹間
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to US07/790,526 priority patent/US5173962A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/35Non-linear optics
    • G02F1/37Non-linear optics for second-harmonic generation
    • G02F1/377Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は光波長変換装置に関する。
【0002】
【背景技術】かかる光波長変換装置としては、図5に示
すように、基本波を発生する光源として半導体レーザ1
を用い、この基本波の波長を変換する導波路型光波長変
換素子として、非線型光学材料からなるコア3とこれを
囲繞するクラッド4とからなる光ファイバー型光波長変
換素子5を用いた光波長変換装置がある。かかる光波長
変換装置においては、基本波をコア端面の光結合部に結
合させる集光レンズ2を用いている。
【0003】かかる光波長変換装置において、高効率の
光波長変換を行うためには、基本波をコア端面の光結合
部に効率よく結合させなければならない。このためには
、図5に示すように直交XYZ座標において基準光軸方
向をZ方向とした場合、半導体レーザ1からの基本波の
集光スポットとコア端面との相対位置を、コア端面のX
Y方向及び基準光軸方向のZ方向の3次元で精度良く一
致させる必要がある。
【0004】ここでZ方向の調整精度は、集光レンズ2
の焦点深度で規定され、これは、約±1μmの誤差が許
容できる。しかし、コア端面のXY方向の調整精度は、
光波長変換素子のコア3の径が1μm程度であるため、
基本波の集光スポットとコア端面との相対位置は、サブ
ミクロンの高精度で調整する必要がある。
【0005】このようなコア端面のXY方向の位置調整
は、光波長変換素子5及び集光レンズ2のどちらか一方
、または、両方を、例えば高精度の微動ステージで保持
して、微動調整することが考えられる。しかし、このよ
うな高精度の調整を満足に実行するのは容易ではない。 更に、このような位置調整では、調整機構の構成が複雑
になり、小型の光波長変換装置を作成するための障害と
なっていた。また、量産性も悪くコスト高の原因ともな
っていた。
【0006】
【発明の目的】発明の目的は、高精度でレーザビームを
光波長変換素子へ導くことのできる光学系を有する単純
な構成の光波長変換装置を提供することにある。
【0007】
【発明の構成】発明の波長変換装置は、基本波を出射す
る光源と、前記基本波を受光する光結合部を有し該基本
波の波長を変換する非線形型光学材料からなる光導波路
を有する導波路型光波長変換素子と、前記基本波を前記
光結合部へ集光する対物レンズを有する集光光学系とか
らなる光波長変換装置であって、前記集光光学系は、前
記基本波の光軸を前記対物レンズの光軸に対して傾斜さ
せる光学傾動手段を有することを特徴とする装置。
【0008】
【発明の作用】本発明によれば、光源の位置を調整する
ことにより、高精度でレーザビームの光導波路への導入
が可能となる。
【0009】
【実施例】以下に本発明による実施例を図面を参照しつ
つ説明する。図1に本実施例の光波長変換装置の要部を
示す。光波長変換素子5は、非線型光学材料からなるコ
アとこれを囲繞するクラッドとからなる光ファイバー型
光波長変換素子である。半導体レーザ1は基本波を発生
し、コリメータレンズ30は基本波を平行ビームに変換
する。第1の偏角プリズム10はかかるビームを入射面
11、出射面12を介して光軸を所定角度傾けて透過さ
せる。同様にして第2の偏角プリズム20はかかるビー
ムを入射面21、出射面22を介して光軸を所定角度傾
けて透過させる。対物レンズ2はかかるビームを受光し
、光波長変換素子5のコア部に集光する。さらに、第1
及び第2の偏角プリズム10,20は回転自在であり、
各々の回転軸θxとθyとは略直交する。
【0010】以上のような構成により、半導体レーザ1
から基本波ビームの光軸を対物レンズ2の光軸に対して
傾けることによって、基本波をコア端面の光結合部へ高
精度で集光する。本実施例の動作原理は、図2に示すよ
うに、対物レンズ2の焦点距離をf、基本波レーザビー
ムの光線の対物レンズ2の光軸に対する傾きをθとする
と、対物レンズ2で集光されたスポット位置は、d=f
・tanθだけコア端面上で移動する。
【0011】これを利用して基本波の集光スポットと、
光波長変換素子のコア部との相対位置調整を行う。光線
の傾きを発生する手段として図1に示すような回転可能
な第1及び第2偏角プリズム10,20を使用する。こ
の第1偏角プリズム10を回転軸θx回りにて回転させ
ると、図3に示すように回転角θPに対応した基本波ビ
ームの光軸の傾きθBが発生し、集光スポットの位置を
コアの端面内でY方向において調整することが可能とな
る。
【0012】同様に、第2偏角プリズム20を回転軸θ
y回りにて回転させると、集光スポットの位置をコアの
端面内でZ方向において調整することが可能となる。こ
の第1及び第2偏角プリズム10及び20の回転角に対
して基本波ビームの光軸の傾き角が微小となるように偏
角プリズムを設定することで、スポット移動の調整を微
小に行うことが可能となる。
【0013】更に、この方法によれば、プリズムの回転
角度の調整で集光スポットの位置調整ができるため、回
転半径を大とすれば調整感度を向上することができる。 偏角プリズムは、図1に示すように、コアの端面内で集
光スポットのY,Z方向の調整に各一枚ずつ第1及び第
2偏角プリズム10,20として設けても良いし、図4
に示すような第1及び第2偏角プリズムを一体化した一
体偏角プリズム40を上記同様の直交するθx,θyの
2軸回りに回転自在としても良い。
【0014】更に、基本波の半導体レーザの出射光を効
率よく光波長変換素子のコア端面に結合させるためには
、集光スポット形状をコア形状と一致させることが望ま
しく、このためには、基本波の光出射パターン整形しな
ければならない。このビーム整形には一般にビーム整形
プリズムが使用される。本偏角プリズム、一体偏角プリ
ズム40は、ビーム整形プリズムの効果を兼ねることが
できる。
【0015】例えば、光波長変換素子として、コア部が
円形断面形状をしたファイバー型光波長変換素子を使用
する場合、半導体レーザの楕円ビームパターンを円形ビ
ームパターンにビーム形成しなければ、その集光スポッ
トも円形にならないため、基本波のコアへの結合効率を
向上することができず、光波長変換効率を向上できない
【0016】このため、一般にビーム整形プリズムが使
用されるのであるが、回転自在な偏角プリズムは、この
ビーム整形プリズムを兼ねることができるので、新たな
部品を必要とせずにコア端面における集光スポットの高
精度の位置調整ができる。他の実施例として、例えば第
1偏角プリズム10は、ビーム整形プリズムとして固定
し、第2偏角プリズム20の代わりに平面ミラーを直交
する2つのθx,θyの2軸回りに回転自在として設け
ることもできる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、回転自在な偏角プリズ
ムの簡素な構成によってレーザビームの光波長変換素子
への導入の際に、高精度の位置調整可能となった小型の
光波長変換装置がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例の光波長変換装置の回転自
在な偏角プリズム等の要部を説明するための斜視図であ
る。
【図2】図1に示す対物レンズの動作を示す説明図であ
る。
【図3】図1に示す第1偏角プリズムの動作を示す説明
図である。
【図4】本発明による他の実施例の光波長変換装置の一
体偏角プリズムの斜視図である。
【図5】従来の光波長変換装置の要部を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1……半導体レーザ 2……対物レンズ 5……光波長変換素子 10……第1偏角プリズム 20……第2偏角プリズム 40……一体偏角プリズム

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  基本波を出射する光源と、前記基本波
    を受光する光結合部を有し該基本波の波長を変換する非
    線形型光学材料からなる光導波路を有する導波路型光波
    長変換素子と、前記基本波を前記光結合部へ集光する対
    物レンズを有する集光光学系とからなる光波長変換装置
    であって、前記集光光学系は、前記基本波の光軸を前記
    対物レンズの光軸に対して傾斜させる光学傾動手段を有
    することを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】  前記光学傾動手段は、回転機構を有す
    る少なくとも1つの偏角プリズムであり、この偏角プリ
    ズムを回転することにより基本波の光軸の傾きを発生さ
    せることを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】  前記偏角プリズムが基本波光ビームの
    強度分布のビーム整形を行うことを特徴とする請求項2
    記載の装置。
  4. 【請求項4】  前記回転機構は直交する2つの回転軸
    を有することを特徴とする請求項2又は3記載の装置。
  5. 【請求項5】  前記光学傾動手段は回転機構を有する
    少なくとも1つの平面ミラーであり、この平面ミラーを
    回転することにより基本波の光軸の傾きを発生させる装
    置。
  6. 【請求項6】  前記回転機構は直交する2つの回転軸
    を有することを特徴とする請求項5記載の装置。
  7. 【請求項7】  前記光源は半導体レーザであり、前記
    導波路型光波長変換素子は非線型光学材料からなるコア
    とこれを囲繞するクラッドとからなる光ファイバー型光
    波長変換素子であることを特徴とする請求項1記載の装
    置。
JP3086777A 1991-04-18 1991-04-18 光波長変換装置 Pending JPH04318819A (ja)

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JP3086777A JPH04318819A (ja) 1991-04-18 1991-04-18 光波長変換装置
US07/790,526 US5173962A (en) 1991-04-18 1991-11-12 Optical wavelength conversion device with high alignment accuracy

Applications Claiming Priority (1)

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JPH04318819A true JPH04318819A (ja) 1992-11-10

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JP (1) JPH04318819A (ja)

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