JPH04350629A - Organic nonlinear optical crystal and nonlinear optical parts - Google Patents

Organic nonlinear optical crystal and nonlinear optical parts

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JPH04350629A
JPH04350629A JP12384291A JP12384291A JPH04350629A JP H04350629 A JPH04350629 A JP H04350629A JP 12384291 A JP12384291 A JP 12384291A JP 12384291 A JP12384291 A JP 12384291A JP H04350629 A JPH04350629 A JP H04350629A
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JP
Japan
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nonlinear optical
crystal
antireflection film
light
organic
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Application number
JP12384291A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Fukuda
誠司 福田
Tomoya Yamaho
智也 山舗
Tetsuya Goto
哲哉 後藤
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To decrease the surface reflection of the org. nonlinear optical crystal to incident light or exit light of a specific wavelength. CONSTITUTION:The antireflection film of the org. nonlinear optical crystal having the antireflection film on the surface satisfies the following two requirements: 1.40<=(n)<=1.50, nd=0.25lambda+ or -0.025lambda+0.5mlambda, where (n); the refractive index of the constituting material, nd; the optical film thickness of the constituting material, (m); integer >=0, lambda; the specific wavelength. This org. nonlinear optical crystal is formed with the antireflection film on the optically smooth surface.

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、光通信や光情報処理の
分野で、非線形光学部品として有用な反射防止膜を有す
る有機非線形光学結晶に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic nonlinear optical crystal having an antireflection film useful as a nonlinear optical component in the fields of optical communication and optical information processing.

【0002】0002

【従来の技術】有機非線形光学結晶は、広い意味での光
学用途に用いられる材料であるため、結晶表面での光の
反射を防止するための反射防止膜加工を行なうことが望
まれている。実際、無機非線形光学結晶を用いた非線形
光学部品に反射防止膜加工を行なうことが通常行なわれ
ている。有機非線形光学結晶上に反射防止膜加工が行な
われた例として、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)に反射防止膜
加工を行なったという記載がある(S.Ducharm
eら、AppliedPhysics Letters
,vol.57,No.6,537,1990)。しか
し本発明で明らかにしたような、膜構成物質の屈折率や
光学膜厚など反射防止膜の加工を実施できる程度の開示
はなされていない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Since organic nonlinear optical crystals are materials used for optical purposes in a wide sense, it is desired that they be treated with an antireflection film to prevent light reflection on the crystal surface. In fact, it is common practice to apply an antireflection coating to nonlinear optical components using inorganic nonlinear optical crystals. 4-(N,N-dimethylamino)-3 is an example of an antireflection coating applied to an organic nonlinear optical crystal.
- There is a description that anti-reflection coating was applied to acetamidonitrobenzene (DAN) (S. Ducharm
e et al., Applied Physics Letters
, vol. 57, No. 6, 537, 1990). However, as clarified in the present invention, there is no disclosure of the refractive index of film-constituting materials, optical film thickness, etc. to the extent that processing of anti-reflection films can be carried out.

【0003】反射防止加工を施した光学セル中に、結晶
表面での反射を低減するために屈折率調整用のマッチン
グ・オイルとともに有機非線形光学結晶を浸した例が上
記のS.Ducharmeらの文献に記載されている。 また、反射防止膜加工を施したガラス板を用い、このガ
ラス板を有機非線形光学結晶に貼りつけて結晶表面での
反射を低減した例がある(北岡ら;光学、第19巻第8
号、538頁、1990)。しかし、何れの場合も、本
発明で実現されたような、非線形光学結晶表面に直接形
成された反射防止膜ではない。
An example of an organic nonlinear optical crystal immersed in an antireflection-treated optical cell together with matching oil for adjusting the refractive index in order to reduce reflection on the crystal surface is the above-mentioned S. It is described in Ducharme et al. There is also an example of using a glass plate treated with an anti-reflection film and pasting this glass plate on an organic nonlinear optical crystal to reduce reflection on the crystal surface (Kitaoka et al., Optics, Vol. 19, No. 8).
No. 538, 1990). However, in either case, the antireflection film is not formed directly on the surface of the nonlinear optical crystal as realized in the present invention.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、特定
波長の入射光または出射光に対して表面反射が低減され
た、有機非線形光学結晶を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic nonlinear optical crystal in which surface reflection of incident light or emitted light of a specific wavelength is reduced.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明は下記の構成を有する。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.

【0006】「反射防止膜を表面に持つ有機非線形光学
結晶であって、該反射防止膜は、次の2つの条件を満足
することを特徴とする有機非線形光学結晶。
An organic nonlinear optical crystal having an antireflection film on its surface, the antireflection film satisfying the following two conditions.

【0007】1.40≦n≦1.50 nd=0.25λ±0.025λ+0.5mλここで、 n;構成物質の屈折率 nd;構成物質の光学膜厚 m;0以上の整数 λ;特定波長」 本発明で言う有機非線形光学結晶とは、非線形光学効果
を示す有機結晶であれば何でも良い。非線形光学効果に
は、2次非線形光学効果や3次非線形効果が知られてお
り、2次非線形光学効果としては1次の電気光学効果(
ポッケルス効果)や2次高調波発生(SHG)効果があ
り、3次非線形光学効果としては2次の電気光学効果(
カー効果)や3次高調波発生(THG)効果がある。
1.40≦n≦1.50 nd=0.25λ±0.025λ+0.5mλ where, n; refractive index of constituent material nd; optical film thickness of constituent material m; integer greater than or equal to 0 λ; specific Wavelength” The organic nonlinear optical crystal referred to in the present invention may be any organic crystal that exhibits a nonlinear optical effect. Second-order nonlinear optical effects and third-order nonlinear effects are known as nonlinear optical effects, and second-order nonlinear optical effects include first-order electro-optic effects (
Pockels effect) and second-order harmonic generation (SHG) effect, and third-order nonlinear optical effects include second-order electro-optic effect (
Kerr effect) and third harmonic generation (THG) effect.

【0008】本発明で好ましく用いられる4´−ニトロ
ベンジリデン−3−アルカノイルアミノ−4−メトキシ
アニリン、4´−ニトロベンジリデン−3−ハロゲノア
ルカノイルアミノ−4−メトキシアニリン、および、そ
れらの少なくとも一部が重水素置換されてなる化合物と
は、4´−ニトロベンジリデン−3−アセトアミノ−4
−メトキシアニリン(MNBA)、4´−ニトロベンジ
リデン−3−エチルカルボニルアミノ−4−メトキシア
ニリン(MNBA−Et)、4´−ニトロベンジリデン
−3−クロロアセトアミノ−4−メトキシアニリン(M
NBA−Cl)、4´−ニトロベンジリデン−3−ブロ
モアセトアミノ−4−メトキシアニリン(MNBA−B
r)、4´−ニトロベンジリデン−3−(β−クロロエ
チル)カルボニルアミノ−4−メトキシアニリン(MN
BA−ClEt)など、アルカノイルアミノ基あるいは
ハロゲノアルカノイルアミノ基を表す −NHCOR において、Rが炭素数2以下のアルキル、ハロゲン化ア
ルキルのもの、および、それらの少なくとも一部が重水
素置換されてなる化合物を指す。これら化合物の結晶は
、何れも大きな2次の非線形光学効果を示し(特開昭6
3−113429号に詳しい)、化合物の蒸気圧が低く
蒸着法による反射防止膜形成が可能であるため、本発明
による反射防止膜を表面に持つ有機非線形光学結晶に適
する。
4'-Nitrobenzylidene-3-alkanoylamino-4-methoxyaniline and 4'-nitrobenzylidene-3-halogenoalkanoylamino-4-methoxyaniline preferably used in the present invention, and at least a portion thereof The deuterium-substituted compound is 4'-nitrobenzylidene-3-acetamino-4
-methoxyaniline (MNBA), 4'-nitrobenzylidene-3-ethylcarbonylamino-4-methoxyaniline (MNBA-Et), 4'-nitrobenzylidene-3-chloroacetamino-4-methoxyaniline (M
NBA-Cl), 4'-nitrobenzylidene-3-bromoacetamino-4-methoxyaniline (MNBA-B
r), 4'-nitrobenzylidene-3-(β-chloroethyl)carbonylamino-4-methoxyaniline (MN
-NHCOR representing an alkanoylamino group or a halogenoalkanoylamino group such as BA-ClEt), where R is an alkyl having 2 or less carbon atoms, a halogenated alkyl, and a compound in which at least a portion of these is substituted with deuterium refers to Crystals of these compounds all exhibit large second-order nonlinear optical effects (Japanese Patent Application Laid-open No. 6
3-113429), the vapor pressure of the compound is low and it is possible to form an antireflection film by vapor deposition, so it is suitable for an organic nonlinear optical crystal having an antireflection film on its surface according to the present invention.

【0009】また同じく大きな2次の非線形光学効果を
示す有機結晶として、
[0009] Also, as an organic crystal exhibiting a large second-order nonlinear optical effect,

【0010】0010

【化3】[Chemical formula 3]

【0011】で表わされる3,9−E,E’−5a,6
,11a,12−テトラヒドロ[1,4]ベンゾオキサ
ジノ[3,2−b][1,4]ベンゾオキサジン(E,
E’はアクセプター性置換基)の結晶(特開平1−45
388号に詳しい)も、本発明による反射防止膜を表面
に持つ有機非線形光学結晶に適する。ここでEおよびE
’は同一のアクセプター性置換基である。アクセプター
性置換基としては、ニトロ、シアノ、イソシアネート、
アルデヒド、メトキシカルボニルやエトキシカルボニル
などのアルコキシカルボニル、スルフォニル、ハロゲン
等が挙げられる。N−H基との水素結合により結晶の耐
熱性が高くなるという点で、ニトロ、アルデヒド、アル
コキシカルボニル基が好ましい。例えば、3,9−ジニ
トロ−5a,6,11a,12−テトラヒドロ[1,4
]ベンゾオキサジノ[3,2−b][1,4]ベンゾオ
キサジン(DNBB)、3,9−ジメトキシカルボニル
−5a,6,11a,12−テトラヒドロ[1,4]ベ
ンゾオキサジノ[3,2−b][1,4]ベンゾオキサ
ジン(DMCBB)である。
3,9-E,E'-5a,6 represented by
, 11a,12-tetrahydro[1,4]benzoxazino[3,2-b][1,4]benzoxazine (E,
E' is an acceptor substituent) crystal (JP-A-1-45
No. 388) is also suitable for organic nonlinear optical crystals having an antireflection film on the surface according to the present invention. where E and E
' are the same acceptor substituents. Acceptor substituents include nitro, cyano, isocyanate,
Examples include aldehyde, alkoxycarbonyl such as methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl, sulfonyl, and halogen. Nitro, aldehyde, and alkoxycarbonyl groups are preferred because the heat resistance of the crystal increases due to hydrogen bonding with the N--H group. For example, 3,9-dinitro-5a,6,11a,12-tetrahydro[1,4
] Benzoxazino[3,2-b][1,4]benzoxazine (DNBB), 3,9-dimethoxycarbonyl-5a,6,11a,12-tetrahydro[1,4]benzoxazino[3,2-b][ 1,4]benzoxazine (DMCBB).

【0012】本発明で言う結晶の表面とは、特定波長の
光の入射または出射を目的とした面であれば何でも良く
、有機結晶の自然成長面・劈開面でも、また任意の方位
に切断・研磨した面であっても良い。この表面に対して
ほぼ垂直に特定波長の光が入射または出射する場合に、
反射防止効果が最も大きい。一般に有機非線形光学結晶
は、結晶の異方性のために、結晶の面方位や入・出射光
の偏光方向に依存して屈折率が異なる。本発明の反射防
止膜は、反射防止膜の屈折率より大きな屈折率を持つ有
機非線形光学結晶の表面に対して効果があることは言う
までもないが、より好ましくは屈折率1.6以上の範囲
の結晶表面である。反射光を半分以下に低減できるから
である。さらに好ましくは屈折率1.7〜2.6の範囲
の結晶表面である。反射光を4分の1以下に低減できる
からである。
The surface of a crystal referred to in the present invention may be any surface as long as it is a surface for the purpose of inputting or emitting light of a specific wavelength, and may be a naturally grown surface or a cleaved surface of an organic crystal, or a surface that can be cut or cleaved in any direction. It may be a polished surface. When light of a specific wavelength enters or exits approximately perpendicular to this surface,
It has the greatest anti-reflection effect. In general, organic nonlinear optical crystals have different refractive indexes depending on the plane orientation of the crystal and the polarization direction of input and output light due to the anisotropy of the crystal. It goes without saying that the antireflection film of the present invention is effective on the surface of an organic nonlinear optical crystal that has a refractive index greater than the refractive index of the antireflection film, but more preferably has a refractive index of 1.6 or more. It is a crystal surface. This is because reflected light can be reduced to less than half. More preferably, the crystal surface has a refractive index in the range of 1.7 to 2.6. This is because reflected light can be reduced to one fourth or less.

【0013】反射防止膜を形成する有機非線形光学結晶
の表面は、単一の表面であっても良いし、2つ以上の表
面であっても良い。複数の表面に反射防止膜を形成する
場合には、同一の特定波長の光に対する反射防止膜であ
っても良いし、それぞれ異なる特定波長の光に対する反
射防止膜であっても良い。
The surface of the organic nonlinear optical crystal forming the antireflection film may be a single surface or two or more surfaces. When antireflection films are formed on a plurality of surfaces, they may be antireflection films for light of the same specific wavelength, or may be antireflection films for light of different specific wavelengths.

【0014】一般に光の反射は、屈折率の不連続な境界
面によって生じる。この境界面、すなわち、本発明にお
いては有機非線形光学結晶の表面が、光の波長に比べて
滑らかであれば、入射した光の一部もしくは全部は鏡面
反射する。一方、表面の凹凸が波長と同程度以上であれ
ば、反射は種々の方向に進む。このような反射は、拡散
反射あるいは乱反射と呼ばれる(岩波出版、「理化学事
典」(第3版増補版);「反射」)。本発明の反射防止
膜は、表面の凹凸、傷、欠陥等により部分的に拡散反射
を生じる様な表面であっても効果がある。従って、反射
防止膜が形成される有機非線形光学結晶の表面は、光の
入射、出射が可能であれば必ずしも平面である必要はな
く、球面、円筒面などの湾曲した面であってもよい。ま
たこれらの面全体であっても良いし、光導波路の入射端
面のようにその一部であっても良い。
[0014] In general, light reflection is caused by a boundary surface with discontinuous refractive index. If this boundary surface, that is, the surface of the organic nonlinear optical crystal in the present invention, is smooth compared to the wavelength of the light, part or all of the incident light will be specularly reflected. On the other hand, if the surface irregularities are at least as large as the wavelength, reflection proceeds in various directions. This kind of reflection is called diffuse reflection or diffuse reflection (Iwanami Publishing, ``Dictionary of Physical and Chemical Science'' (3rd edition, expanded edition); ``Reflection''). The antireflection film of the present invention is effective even on surfaces where diffuse reflection occurs partially due to surface irregularities, scratches, defects, etc. Therefore, the surface of the organic nonlinear optical crystal on which the antireflection film is formed does not necessarily have to be a flat surface as long as light can enter and exit, but may be a curved surface such as a spherical surface or a cylindrical surface. Further, it may be the entirety of these surfaces, or a part thereof, such as the incident end surface of an optical waveguide.

【0015】本発明の反射防止膜を形成する物質として
は、特定波長に対する屈折率が1.40〜1.50で、
特定波長に対して透明な物質であれば何でも良いが、真
空蒸着法による膜形成可能な物質が望ましい。真空蒸着
法による膜形成は、膜厚の調整が容易であるからである
。さらに望ましくは、近赤外光および可視光に対して透
明な誘電体膜、例えばSiO2 が良い。誘電体膜は、
膜強度が高いため傷が付きにくく、有機非線形光学結晶
の保護膜としての機能を兼ね備えており、また透明性も
高いからである。SiO2 は、蒸着法による膜形成も
容易であり好ましい。また、可視光の波長領域で1.4
5程度であり、屈折率は波長に依っても若干の変化があ
るうえに、蒸着膜の作製方法によっても変化するが、1
.40〜1.50を越えることはない。
The material forming the antireflection film of the present invention has a refractive index of 1.40 to 1.50 at a specific wavelength;
Any material may be used as long as it is transparent to a specific wavelength, but a material that can be formed into a film by vacuum evaporation is desirable. This is because film formation by vacuum evaporation allows for easy adjustment of film thickness. More preferably, a dielectric film, such as SiO2, which is transparent to near-infrared light and visible light is preferable. The dielectric film is
This is because the film has high strength and is not easily scratched, and also functions as a protective film for organic nonlinear optical crystals, and is also highly transparent. SiO2 is preferable because it can be easily formed into a film by vapor deposition. In addition, it is 1.4 in the visible light wavelength region.
5, and the refractive index changes slightly depending on the wavelength and also depending on the method of producing the deposited film, but the refractive index is about 1.
.. It does not exceed 40-1.50.

【0016】本発明で言う真空蒸着法とは、一般に言う
物理蒸着法であれば何でも良い。蒸着膜品質を向上させ
る目的で、酸素イオンやアルゴンイオンを用いたイオン
シャワーを併用しても良い。融点の高い誘電体膜の蒸着
を行なう場合には、電子ビーム加熱蒸着法が好ましく用
いられる。より好ましくは、蒸着基板である有機非線形
光学結晶を加熱することが望ましい。蒸着膜の平滑性や
膜の付着強度がより向上するからである。有機非線形光
学結晶の加熱温度としては、用いる有機結晶が融解や真
空中での昇華を生じない温度にとどめる必要があるが、
耐熱性の非常に高い有機結晶を用いる場合には120〜
150℃の加熱が望ましい。耐熱性に劣る有機結晶の場
合にはより低い温度に設定する必要が有るが、有機結晶
の耐熱性に応じて調節すれば良い。耐熱性の低い有機結
晶に反射防止膜を形成するために、SiO2 を蒸着す
る場合には、60〜120℃の範囲が望ましい。
The vacuum evaporation method referred to in the present invention may be any general physical vapor deposition method. For the purpose of improving the quality of the deposited film, an ion shower using oxygen ions or argon ions may be used in combination. When depositing a dielectric film with a high melting point, electron beam heating evaporation is preferably used. More preferably, it is desirable to heat the organic nonlinear optical crystal that is the deposition substrate. This is because the smoothness of the deposited film and the adhesion strength of the film are further improved. The heating temperature for organic nonlinear optical crystals must be kept at a temperature at which the organic crystal used does not melt or sublimate in vacuum.
When using organic crystals with very high heat resistance, 120~
Heating at 150°C is desirable. In the case of organic crystals with poor heat resistance, it is necessary to set the temperature to a lower temperature, but the temperature may be adjusted depending on the heat resistance of the organic crystals. When depositing SiO2 to form an antireflection film on organic crystals with low heat resistance, the temperature is preferably in the range of 60 to 120°C.

【0017】基板加熱には、有機結晶の表面に存在する
吸着ガス、特に水蒸気の脱ガスを促進し、反射防止膜の
付着強度を向上する効果もあるので、基板加熱温度が1
00℃以下の場合には、蒸着前の真空加熱を少なくとも
30分間以上行なうことが望ましい。蒸着前の加熱温度
を必要に応じて変化させても良いが、蒸着中の基板温度
は変動を抑えることが望ましい。蒸着膜の屈折率が不均
一になり、反射防止性能が一定しない要因となるからで
ある。
[0017] Substrate heating also has the effect of promoting the degassing of adsorbed gases, especially water vapor, present on the surface of organic crystals and improving the adhesion strength of the antireflection film.
When the temperature is 00° C. or lower, it is desirable to perform vacuum heating for at least 30 minutes before vapor deposition. Although the heating temperature before vapor deposition may be changed as necessary, it is desirable to suppress fluctuations in the substrate temperature during vapor deposition. This is because the refractive index of the deposited film becomes nonuniform, which causes the antireflection performance to vary.

【0018】有機結晶の加熱方法としては、裏面に設置
した熱板からの熱幅射によっても、熱板に接触させて行
なっても良い。また裏面側もしくは表面側に設置した加
熱ランプによって、加熱を行なっても良い。さらには、
有機結晶を加熱するための特別な装置を設けずとも、加
熱された蒸着物質からの熱幅射を利用しても良い。例え
ば、電子ビーム加熱法によりSiO2 を蒸着する場合
に、蒸着基板である有機結晶までの距離が25cm程度
であれば約60〜80℃まで有機結晶の温度が上昇する
。 有機結晶をより均一に加熱することができ、かつ蒸着中
の温度変動が少ないという点で、裏面もしくは表面から
のランプ加熱が望ましい。
[0018] The organic crystal may be heated by direct heat radiation from a hot plate placed on the back surface, or by contact with a hot plate. Heating may also be performed using a heating lamp installed on the back side or the front side. Furthermore,
Thermal radiation from the heated vapor deposition material may be used without providing a special device for heating the organic crystal. For example, when depositing SiO2 by electron beam heating, if the distance to the organic crystal that is the deposition substrate is about 25 cm, the temperature of the organic crystal increases to about 60 to 80°C. Lamp heating from the back side or the front side is desirable because the organic crystal can be heated more uniformly and there is less temperature fluctuation during deposition.

【0019】本発明で言う光学膜厚とは、反射防止膜の
構成物質の特定波長における光学膜厚であり、構成物質
の屈折率と膜厚の積に等しい。構成物質の屈折率は、光
の波長に依存して異なった値を持つため、光学膜厚の測
定は、屈折率を測定した同一の特定波長の光を用いて行
なう。光学的膜厚は、反射防止膜を形成した有機非線形
光学結晶の透過スペクトルや反射スペクトルの干渉パタ
ーンにより容易に測定することができる。
The optical film thickness as used in the present invention is the optical film thickness of the constituent material of the antireflection film at a specific wavelength, and is equal to the product of the refractive index of the constituent material and the film thickness. Since the refractive index of the constituent materials has different values depending on the wavelength of light, the optical film thickness is measured using light of the same specific wavelength at which the refractive index was measured. The optical film thickness can be easily measured based on the interference pattern of the transmission spectrum and reflection spectrum of the organic nonlinear optical crystal on which the antireflection film is formed.

【0020】蒸着法を用いて反射防止膜を形成する場合
に、光学式の膜厚モニタを用いれば、蒸着中に特定波長
の光学膜厚をその場測定することができ好ましい。膜厚
モニタ光として、特定波長を中心として±20%程度の
範囲で選べば、構成物質の屈折率分散の影響を避けるこ
とができ好ましい。
[0020] When forming an antireflection film using a vapor deposition method, it is preferable to use an optical film thickness monitor because the optical film thickness at a specific wavelength can be measured on the spot during vapor deposition. It is preferable to select the film thickness monitoring light within a range of about ±20% around a specific wavelength, since this can avoid the effects of refractive index dispersion of the constituent materials.

【0021】光学式の膜厚モニタが特定波長にほぼ等し
い波長の光を使用することができない場合には、屈折率
の波長依存性に起因する光学膜厚のずれを前述の干渉パ
ターンにより校正すれば良い。この場合には、特定波長
と簡単な整数比の関係にある波長、例えば特定波長の半
分の波長を、膜厚モニタ光とすると制御が容易になり好
ましい。もちろん、構成物質の屈折率分散が小さい場合
には、例えば特定波長の半分の波長の光をモニタ光とし
たとしても、屈折率分散の影響を特に補正することは不
必要である。
[0021] If the optical film thickness monitor cannot use light with a wavelength approximately equal to a specific wavelength, the deviation in the optical film thickness due to the wavelength dependence of the refractive index can be calibrated using the above-mentioned interference pattern. Good. In this case, it is preferable to use a wavelength that has a simple integer ratio relationship with the specific wavelength, for example, a wavelength that is half the specific wavelength, as the film thickness monitoring light to facilitate control. Of course, if the refractive index dispersion of the constituent materials is small, it is unnecessary to particularly correct the influence of the refractive index dispersion, even if, for example, light with a wavelength half the specific wavelength is used as the monitor light.

【0022】また水晶振動子式の膜厚モニタを用いる場
合には、同様に干渉パターンを用いて光学膜厚を校正す
れば良い。光学式・水晶振動子式何れの膜厚モニタを用
いる場合でも、光学膜厚精度を5%の精度で制御するこ
とは容易である。注意深く制御を行なえば、1〜2%の
光学膜厚精度を得ることも充分可能である。
Furthermore, when using a crystal resonator type film thickness monitor, the optical film thickness may be similarly calibrated using an interference pattern. Regardless of whether an optical or crystal resonator type film thickness monitor is used, it is easy to control the optical film thickness accuracy to an accuracy of 5%. With careful control, it is quite possible to obtain an optical film thickness accuracy of 1 to 2%.

【0023】本発明の反射防止膜の光学膜厚は、nd=
0.25λ±0.025λ+0.5mλここで、   
 n;構成物質の屈折率nd;構成物質の光学膜厚 m;0以上の整数 λ;特定波長 である必要がある。mの値については0,1,2,…と
0および自然数であれば何でも良いが、均質な膜が得や
すい点、さらに、生産性の点で、m=0の場合が望まし
い。
The optical thickness of the antireflection film of the present invention is nd=
0.25λ±0.025λ+0.5mλ where,
n; refractive index nd of constituent material; optical film thickness m of constituent material; integer λ greater than or equal to 0; must be a specific wavelength. The value of m may be any natural number such as 0, 1, 2, . . . , but it is preferable that m=0 in terms of ease of obtaining a homogeneous film and productivity.

【0024】本発明で言う特定波長とは、有機非線形光
学結晶に入射もしくはそれから出射する光の真空中での
波長を指す。反射防止膜の効果はこの特定波長の光に対
して発揮される。
[0024] The specific wavelength referred to in the present invention refers to the wavelength of light incident on or emitted from an organic nonlinear optical crystal in vacuum. The anti-reflection coating is effective against light of this specific wavelength.

【0025】有機非線形光学結晶を非線形光学部品とし
て用いる場合には、先に述べた拡散反射の少ない面であ
る必要がある。本発明で言う光学的に平滑な面とは、拡
散反射の少ない面を指し、反射防止膜がない場合に拡散
反射光の強度が鏡面反射の多くとも半分を越えないよう
な表面である。光学的に平滑な面の作製は、先に述べた
切断、研磨によっても、また結晶の劈開を利用しても良
い。この場合には、拡散反射のほとんどない、表面の凹
凸が波長程度以下の光学的に平滑な面が形成できる。
[0025] When an organic nonlinear optical crystal is used as a nonlinear optical component, it needs to have a surface with little diffuse reflection as described above. An optically smooth surface in the present invention refers to a surface with little diffuse reflection, and is a surface where the intensity of diffusely reflected light does not exceed at most half of specular reflection in the absence of an antireflection film. The optically smooth surface may be produced by the cutting and polishing described above, or by using crystal cleavage. In this case, it is possible to form an optically smooth surface with almost no diffuse reflection and surface irregularities that are equal to or less than the wavelength.

【0026】本発明の非線形光学部品とは、光学的に平
滑な面に反射防止膜を持つ有機非線形光学結晶であれば
、そのままの形態で適当な器具で保持して使用するもの
であっても良いし、適当な強度を持った容器に固定した
ものであっても良い。取扱いを容易にするために、金属
、プラスチック等の枠に接着固定したものであっても良
い。
The nonlinear optical component of the present invention may be an organic nonlinear optical crystal having an antireflection coating on an optically smooth surface, even if it is used in its original form by being held in an appropriate device. Alternatively, it may be fixed in a container with appropriate strength. In order to facilitate handling, it may be adhesively fixed to a frame made of metal, plastic, or the like.

【0027】反射防止膜が形成された表面に、光の入射
、出射を行なうために、直接光ファイバ等を接着しても
良いが、反射防止膜が直接露出していることが望ましい
。直接露出している方が、反射防止効果が大きいからで
ある。
[0027] Although an optical fiber or the like may be directly bonded to the surface on which the anti-reflection film is formed in order to input and emit light, it is preferable that the anti-reflection film is directly exposed. This is because direct exposure has a greater antireflection effect.

【0028】本発明の反射防止膜を表面に持つ有機非線
形光学結晶は、特定波長の入射光および出射光に対する
表面反射が低減されている。さらに反射防止膜を構成す
る物質として真空蒸着法により形成された透明な誘電体
を用いた場合には、比較的軟らかく傷つきやすい有機非
線形光学結晶の表面保護膜としての機能を併せ持つこと
ができる。本発明の有機非線形光学結晶からなる非線形
光学部品は、有機非線形光学結晶の光学的に平滑な面に
形成された反射防止膜により、光の効率的な利用が可能
になり、また表面反射光による迷光を防ぐことができる
The organic nonlinear optical crystal having the antireflection film of the present invention on its surface has reduced surface reflection for incident light and emitted light of specific wavelengths. Furthermore, when a transparent dielectric material formed by a vacuum evaporation method is used as the material constituting the antireflection film, it can also function as a surface protection film for the organic nonlinear optical crystal, which is relatively soft and easily damaged. The nonlinear optical component made of the organic nonlinear optical crystal of the present invention enables efficient use of light due to the antireflection film formed on the optically smooth surface of the organic nonlinear optical crystal, and Stray light can be prevented.

【0029】本発明について以下の実施例によりさらに
詳細に説明する。
The present invention will be explained in more detail with reference to the following examples.

【0030】[0030]

【実施例】【Example】

実施例1 メチルエチルケトン溶液からの結晶成長によって板状の
DNBB結晶を得た。この結晶は以下の格子定数を持つ
α型の単斜晶系結晶である。
Example 1 A plate-shaped DNBB crystal was obtained by crystal growth from a methyl ethyl ketone solution. This crystal is an α-type monoclinic crystal with the following lattice constant.

【0031】 格子定数    a=  10.19A(オングストロ
ーム)b=  23.49A c=    6.86A β=122.65゜ DNBBα型結晶は、光学軸を2つ持つ二軸結晶であり
、3つの主屈折率が全て異なる(nX >nY >nZ
 )。最も小さい主屈折率nZ が、少なくとも1.5
1以上(測定波長1.06μm)である。従って、DN
BBα型結晶のどのような面に対しても、本発明に示さ
れた反射防止膜の形成が可能である。
Lattice constant a = 10.19A (Angstrom) b = 23.49A c = 6.86A β = 122.65°DNBBα type crystal is a biaxial crystal with two optical axes, and three principal refraction All rates are different (nX > nY > nZ
). The smallest principal refractive index nZ is at least 1.5
1 or more (measurement wavelength 1.06 μm). Therefore, D.N.
The antireflection film shown in the present invention can be formed on any surface of the BBα type crystal.

【0032】このようにして得られた板状DNBBα型
結晶の最も広い2つの面が{010}面である。この{
010}面に対して、以下の方法で波長1064nmの
光に対する反射防止膜を形成した。
The two widest planes of the plate-like DNBBα type crystal thus obtained are {010} planes. this{
010} surface, an antireflection film against light with a wavelength of 1064 nm was formed by the following method.

【0033】得られたDNBBα型結晶の{010}面
を、直径4mmの円形開口部を持つステンレス薄板で挟
み込み、ハロゲンランプ加熱による基板加熱機能を持つ
真空蒸着装置内の上部に取り付けた。蒸着装置下部にあ
る蒸着源電子ビーム加熱位置にSiO2 焼結ペレット
を設置した。この時蒸着源とDNBBα型結晶の距離は
約80cmであった。
The {010} plane of the obtained DNBBα type crystal was sandwiched between thin stainless steel plates having a circular opening with a diameter of 4 mm, and the plates were installed in the upper part of a vacuum evaporation apparatus having a substrate heating function using halogen lamp heating. SiO2 sintered pellets were placed at the electron beam heating position of the evaporation source at the bottom of the evaporation apparatus. At this time, the distance between the evaporation source and the DNBBα type crystal was about 80 cm.

【0034】蒸着装置を5×10−6Torrまで排気
後、ハロゲンランプにより有機結晶を100℃に加熱し
、15分後電子ビームによりSiO2 を加熱し蒸着を
開始した。蒸着中、膜厚を均一にする目的で、DNBB
α型結晶を取り付けた半球状のドームの回転を行なった
。DNBBα型結晶と同時に蒸着されたモニターガラス
の透過率変化を、干渉フィルターにより単色化した光を
用いて測定することで、直接光学膜厚を知ることのでき
る光学式の膜厚モニタにより、蒸着膜厚の測定を行なっ
た。透過光波長が1050nmの干渉フィルタを用いて
、膜厚モニタランプの単色化を行ない、膜厚モニタ光と
した。蒸着中はほぼ一定の速度で製膜を行ない、約10
分間で、nd=0.25λ(λ=1064nm)の光学
膜厚を持つSiO2 膜をDNBB結晶の{010}面
上に形成した。電子ビーム加熱を止め、蒸着装置内を大
気圧に戻し、DNBBα型結晶を取り出した。
After the vapor deposition apparatus was evacuated to 5×10 −6 Torr, the organic crystal was heated to 100° C. with a halogen lamp, and after 15 minutes, SiO 2 was heated with an electron beam to start vapor deposition. During vapor deposition, DNBB was used to make the film thickness uniform.
A hemispherical dome fitted with an α-type crystal was rotated. By measuring the change in transmittance of the monitor glass that was deposited at the same time as the DNBBα crystal using monochromatic light using an interference filter, an optical film thickness monitor can directly determine the optical film thickness. The thickness was measured. Using an interference filter with a transmitted light wavelength of 1050 nm, the film thickness monitor lamp was made monochromatic to provide a film thickness monitor light. During vapor deposition, the film was formed at a nearly constant rate, and the film was formed at a rate of about 10
A SiO2 film having an optical thickness of nd=0.25λ (λ=1064 nm) was formed on the {010} plane of the DNBB crystal in 1 minute. The electron beam heating was stopped, the inside of the vapor deposition apparatus was returned to atmospheric pressure, and the DNBBα type crystal was taken out.

【0035】同様な操作を行ない、もう1つの{010
}面にも0.25λ(λ=1064nm)の光学膜厚を
持つSiO2 膜を形成し、両{010}面に反射防止
膜を形成したDNBBα型結晶を得た。
[0035] Perform the same operation to create another {010
A SiO2 film having an optical thickness of 0.25λ (λ=1064 nm) was also formed on the {010} planes, and a DNBBα type crystal was obtained in which antireflection films were formed on both {010} planes.

【0036】両側に反射防止膜を形成したDNBBα型
結晶の{010}面について、1064nmのNd−Y
AGレーザ光を入射面に垂直に入射して透過率を測定し
た。この{010}面は偏光方向によって屈折率が異な
る複屈折性の面である。そのため反射率も偏光方向に依
存して異なる値を持つと予想される。そこで、測定には
偏光解消板を用いて偏光方向をランダムにしたレーザ光
を用いた。透過率は96%であった。
[0036] Regarding the {010} plane of the DNBBα type crystal with antireflection films formed on both sides, a 1064 nm Nd-Y
The transmittance was measured by entering an AG laser beam perpendicularly to the incident surface. This {010} plane is a birefringent plane whose refractive index varies depending on the polarization direction. Therefore, the reflectance is also expected to have different values depending on the polarization direction. Therefore, for the measurement, a laser beam whose polarization direction was made random using a depolarization plate was used. Transmittance was 96%.

【0037】比較例1 実施例1と同様の方法で得られた、反射防止膜を形成し
ていないDNBBα型結晶の{010}面の透過率につ
いて、1064nmのNd−YAGレーザ光(ランダム
偏光)を入射面に垂直に入射して測定した結果、透過率
は87%であった。
Comparative Example 1 Regarding the transmittance of the {010} plane of the DNBBα type crystal on which no antireflection film was formed, obtained by the same method as in Example 1, 1064 nm Nd-YAG laser light (randomly polarized light) was used. The transmittance was 87% as a result of measurement by entering the light perpendicularly to the incident surface.

【0038】実施例2 4’−ニトロベンジリデン−3−エチルカルボニルアミ
ノ−4−メトキシアニリン(略称MNBA−Et)の単
結晶をジメチルアセトアミド溶液から温度降下法により
成長させた。この結晶は以下の格子定数を持つα型の単
斜晶系結晶である。
Example 2 A single crystal of 4'-nitrobenzylidene-3-ethylcarbonylamino-4-methoxyaniline (abbreviated as MNBA-Et) was grown from a dimethylacetamide solution by the temperature drop method. This crystal is an α-type monoclinic crystal with the following lattice constant.

【0039】格子定数    a=    8.28A
b=  28.06A c=    7.65A β=115.27゜ Z=    4 MNBA−Etα型結晶は、光学軸を二つ持つ二軸結晶
であり、3つの主屈折率が全て異なる(nX >nY 
>nZ )。最も小さい主屈折率nZ が、少なくとも
1.53以上(測定波長1.06μm)である。従って
、MNBAα型結晶のどのような面に対しても、本発明
に示された反射防止膜の形成が可能である。
[0039] Lattice constant a=8.28A
b = 28.06A c = 7.65A β = 115.27゜Z = 4 The MNBA-Etα type crystal is a biaxial crystal with two optical axes, and the three principal refractive indices are all different (nX > nY
>nZ). The smallest principal refractive index nZ is at least 1.53 or more (measurement wavelength 1.06 μm). Therefore, the antireflection film shown in the present invention can be formed on any surface of the MNBAα type crystal.

【0040】このMNBA−Etα型結晶の{010}
平滑面を得るために{010}面に平行に切断した後、
両面の光学研磨を行なった。研磨粒子にはダイヤモンド
・ペーストを用い、仕上げにバフ研磨を行なった。
{010} of this MNBA-Etα type crystal
After cutting parallel to the {010} plane to obtain a smooth surface,
Optical polishing was performed on both sides. Diamond paste was used for the abrasive particles, and buffing was performed for the finish.

【0041】研磨後、蒸着中の有機結晶の加熱温度を6
0℃に保った以外は実施例1と同様の方法で波長106
4nmの光に対する反射防止膜を両面に形成した。
After polishing, the heating temperature of the organic crystal during vapor deposition was set to 6
The wavelength was 106 in the same manner as in Example 1 except that the temperature was kept at 0°C.
Antireflection films against 4 nm light were formed on both sides.

【0042】MNBA−Et{010}面についても、
結晶の複屈折性のために、反射防止膜の効果が偏光方向
に依存することが予想される。そこで実施例1と同様に
MNBA−Et{010}面の透過率について、ランダ
ム偏光の1064nmのNd−YAGレーザ光を用い、
入射面に垂直に入射して測定した結果、透過率は95%
であった。
[0042] Regarding the MNBA-Et{010} plane,
Due to the birefringence of the crystal, it is expected that the effectiveness of the antireflection coating will depend on the polarization direction. Therefore, as in Example 1, regarding the transmittance of the MNBA-Et{010} plane, using a randomly polarized 1064 nm Nd-YAG laser beam,
The transmittance was 95% when measured with the light incident perpendicular to the incident surface.
Met.

【0043】比較例2 実施例2と同様の方法で得られた、反射防止膜を形成し
ていないMNBA−Et結晶の{010}面の透過率に
ついて、1064nmのNd−YAGレーザ光(ランダ
ム偏光)を入射面に垂直に入射して測定した結果、透過
率は83%であった。
Comparative Example 2 Regarding the transmittance of the {010} plane of the MNBA-Et crystal on which no antireflection film was formed, obtained by the same method as in Example 2, 1064 nm Nd-YAG laser light (randomly polarized light) was used. ) was measured by entering the light perpendicularly to the incident plane, and the transmittance was 83%.

【0044】実施例3 4’−ニトロベンジリデン−3−アセトアミノ−4−メ
トキシアニリン(略称MNBA)の板状単結晶をジメチ
ルアセトアミド溶液から温度降下法により成長させた。 この結晶は以下の格子定数を持つα型の単斜晶系結晶で
ある。
Example 3 A plate-shaped single crystal of 4'-nitrobenzylidene-3-acetamino-4-methoxyaniline (abbreviated as MNBA) was grown from a dimethylacetamide solution by a temperature drop method. This crystal is an α-type monoclinic crystal with the following lattice constant.

【0045】格子定数    a=    8.38A
b=  26.84A c=    7.49A β=115.336゜ Z=    4 MNBAα型結晶は、光学軸を二つ持つ二軸結晶であり
、3つの主屈折率が全て異なる(nX >nY >nZ
 )。最も小さい主屈折率nZ が、少なくとも1.5
3以上(測定波長1.06μm)である。従って、MN
BAα型結晶のどのような面に対しても、本発明に示さ
れた反射防止膜の形成が可能である。
[0045] Lattice constant a=8.38A
b = 26.84A c = 7.49A β = 115.336゜Z = 4 MNBAα type crystal is a biaxial crystal with two optical axes, and all three principal refractive indices are different (nX > nY > nZ
). The smallest principal refractive index nZ is at least 1.5
3 or more (measurement wavelength 1.06 μm). Therefore, MN
The antireflection film shown in the present invention can be formed on any surface of the BAα type crystal.

【0046】このMNBAα型結晶の{010}平滑面
を得るために、両面の光学研磨を行なった。研磨粒子に
はダイヤモンド・ペーストを用い、仕上げにバフ研磨を
行なった。
[0046] In order to obtain a {010} smooth surface of this MNBAα type crystal, both sides were optically polished. Diamond paste was used for the abrasive particles, and buffing was performed for the finish.

【0047】研磨後、膜厚モニタ光の単色化に用いる干
渉フィルタとして、透過光波長が530nmのフィルタ
を用いる以外は実施例1と同様にして、1064nmの
光に対する反射防止膜を両面に形成した。
After polishing, an antireflection film against 1064 nm light was formed on both sides in the same manner as in Example 1, except that a filter with a transmitted light wavelength of 530 nm was used as an interference filter to monochromate the film thickness monitoring light. .

【0048】MNBA面についても、結晶の複屈折性の
ために、反射防止膜の効果が偏光方向に依存することが
予想される。そこで実施例1と同様にMNBA{010
}面の透過率について、ランダム偏光の1064nmの
Nd−YAGレーザ光を用い、入射面に垂直に入射して
測定した結果、透過率は96.5%であった。
Regarding the MNBA plane as well, it is expected that the effect of the antireflection film depends on the polarization direction due to the birefringence of the crystal. Therefore, as in Example 1, MNBA{010
} The transmittance of the surface was measured using a randomly polarized 1064 nm Nd-YAG laser beam incident perpendicularly to the incident surface, and the transmittance was 96.5%.

【0049】比較例3で示されているように、反射防止
膜を持たない場合の透過率と比較すると、反射率は4分
の1以下に低減されている。
As shown in Comparative Example 3, the reflectance is reduced to one fourth or less compared to the transmittance without an antireflection film.

【0050】比較例3 実施例3と同様の方法で得られた、反射防止膜を形成し
ていないMNBAα型結晶の{010}面の透過率につ
いて、1064nmのNd−YAGレーザ光(ランダム
偏光)を入射面に垂直に入射して測定した結果、透過率
は83%であった。
Comparative Example 3 Regarding the transmittance of the {010} plane of the MNBAα type crystal without an antireflection film, obtained by the same method as in Example 3, 1064 nm Nd-YAG laser light (randomly polarized light) was used. The transmittance was 83% as a result of measurement by entering the light perpendicularly to the incident surface.

【0051】実施例4 実施例3と同様の方法で得られた、MNBAα型結晶の
{010}面の透過率について、膜厚モニタ光の単色化
に用いる干渉フィルタとして、透過光波長が830nm
のフィルタを用いる以外は実施例1と同様にして、特定
波長830nmの光に対する反射防止膜を両面に形成し
た。
Example 4 Regarding the transmittance of the {010} plane of the MNBAα type crystal obtained in the same manner as in Example 3, an interference filter with a transmitted light wavelength of 830 nm was used to monochromate the film thickness monitoring light.
An antireflection film against light with a specific wavelength of 830 nm was formed on both surfaces in the same manner as in Example 1 except that the filter was used.

【0052】両側に反射防止膜を形成したMNBA{0
10}面について、830nmの半導体レーザ光を入射
面に垂直に入射して透過率を測定した。
[0052] MNBA{0
10} plane, the transmittance was measured by applying a semiconductor laser beam of 830 nm perpendicularly to the incident plane.

【0053】偏光解消板を用いて偏光方向をランダムに
したレーザ光を用いた結果、透過率は96.5%であっ
た。
As a result of using a laser beam whose polarization direction was made random using a depolarizing plate, the transmittance was 96.5%.

【0054】偏光解消板を用いず、直線偏光のレーザ光
を用いて、偏光方向を入射{010}面に対して回転さ
せ透過率を測定したところ、透過率の最大値は99%、
最大値を示した偏光方向Aと垂直な偏光方向(B)の場
合に94%の最小値であった。
When the transmittance was measured by rotating the polarization direction with respect to the incident {010} plane using a linearly polarized laser beam without using a depolarizing plate, the maximum value of the transmittance was 99%.
The minimum value was 94% in the case of the polarization direction (B) perpendicular to the polarization direction A which showed the maximum value.

【0055】比較例4 実施例4と同様の方法で得られた、反射防止膜を形成し
ていないMNBAα型結晶の{010}面の透過率につ
いて、830nmの半導体レーザ光を入射面に垂直に入
射して透過率を測定した。
Comparative Example 4 Regarding the transmittance of the {010} plane of the MNBAα type crystal on which no antireflection film was formed, obtained by the same method as in Example 4, 830 nm semiconductor laser light was applied perpendicularly to the incident plane. The transmittance was measured.

【0056】偏光解消板を用いて偏光方向をランダムに
したレーザ光を用いた場合、透過率は82.5%であっ
た。
When a laser beam whose polarization direction was made random using a depolarizing plate was used, the transmittance was 82.5%.

【0057】偏光解消板を用いず、直線偏光のレーザ光
を用いて、偏光方向を入射{010}面に対して回転さ
せ透過率を測定したところ、透過率の最大値は90%、
最大値を示した偏光方向と垂直な偏光方向の場合に78
%の最小値であった。また透過率の最大最小を示す入射
レーザ光の偏光方向は、反射防止膜を形成した場合と全
く逆の方位であった。
When the transmittance was measured by rotating the polarization direction with respect to the incident {010} plane using a linearly polarized laser beam without using a depolarizing plate, the maximum value of the transmittance was 90%.
78 for the polarization direction perpendicular to the polarization direction that showed the maximum value.
It was the minimum value of %. Furthermore, the polarization direction of the incident laser beam showing the maximum and minimum transmittance was completely opposite to that in the case where the antireflection film was formed.

【0058】すなわち、反射防止膜を形成した{010
}面の透過率99%を示した方位Aについて、反射防止
膜のない場合の透過率は78%であり、反射防止膜を形
成した{010}面の透過率94%を示した方位(B)
について、反射防止膜のない場合の透過率は90%であ
った。
That is, {010
} surface has a transmittance of 99%, the transmittance without the anti-reflection film is 78%, and the {010} surface with the anti-reflection film has a transmittance of 94% in the direction (B). )
The transmittance without the antireflection film was 90%.

【0059】実施例5 半導体レーザ励起内部共振器型Nd3+:YVO4 レ
ーザの共振器内部に反射防止膜を持つDNBBα型結晶
からなる非線形光学部品を配置した2次非線形光学素子
:ネオジウム(Nd3+)を1.05 atm%ドープ
したバナジウム酸イットリウム(YVO4 )研磨結晶
をレーザ結晶として用い、このレーザ結晶17を波長1
.064μmの光に対して反射率が各々100%のミラ
ー15、99.8%のミラー16の2枚のミラーで挟み
、さらに、放熱板11上のペルチエ素子付の半導体レー
ザ(出力700mW)12からの波長0.809μm 
のレーザ・ビーム14をレンズ13で集光して、このレ
ーザ結晶を励起する方式の半導体レーザ励起内部共振器
型Nd3+:YVO4 レーザを構成した(この様な構
成のレーザについては、例えば、小島哲夫ら、レーザ研
究、第18巻、第8号、94(1990)に詳しい)。
Example 5 Semiconductor laser excitation internal cavity type Nd3+:YVO4 Secondary nonlinear optical element with a nonlinear optical component made of DNBBα type crystal having an antireflection film inside the laser cavity: 1 neodymium (Nd3+) A polished yttrium vanadate (YVO4) crystal doped with .05 atm% is used as a laser crystal, and this laser crystal 17 is
.. It is sandwiched between two mirrors, a mirror 15 with a reflectance of 100% and a mirror 16 with a reflectance of 99.8% for light of 064 μm, and further from a semiconductor laser (output 700 mW) 12 with a Peltier element on a heat sink 11. Wavelength of 0.809μm
A semiconductor laser excitation internal cavity type Nd3+:YVO4 laser was constructed in which the laser beam 14 of et al., Laser Research, Vol. 18, No. 8, 94 (1990)).

【0060】実施例1と同様に、メチルエチルケトン溶
液からの再結晶法によりDNBBα型単結晶を得た。第
2高調波発生(入射光;1.064μmレーザ・ビーム
)に関する位相整合方位に垂直な2つの面(位相整合面
)を持つDNBBα型結晶を次の様にして得た。
Similar to Example 1, a DNBBα type single crystal was obtained by recrystallization from a methyl ethyl ketone solution. A DNBBα type crystal having two planes (phase matching planes) perpendicular to the phase matching direction for second harmonic generation (incident light; 1.064 μm laser beam) was obtained in the following manner.

【0061】DNBBα型結晶を結晶切断機のゴニオメ
ータに取り付け、θ=40゜,φ=35゜にある位相整
合方位に垂直な面が切断できるように調整した。ここで
θおよびφとは、結晶の屈折率主軸nX ,nY ,n
Z (ただしnX >nY >nZ )を用いて、nY
 軸(結晶b軸)方位と位相整合方位とがなす角をθ、
位相整合方位のnX −nZ 面(結晶ac面)への射
影とnZ 軸とがなす角をφとする。この位置にゴニオ
メータを固定し、切断を2回行なった。結晶を取外し、
ダイヤモンド・ペーストを用いて研磨を行なって、互い
に平行な2つの光学的に平滑な位相整合面を持つ、DN
BBα型結晶を得た。結晶の厚さ(位相整合方位)は、
約0.7mmであった。
The DNBBα type crystal was attached to a goniometer of a crystal cutter and adjusted so that a plane perpendicular to the phase matching direction at θ=40° and φ=35° could be cut. Here, θ and φ are the main refractive index axes nX, nY, n
Using Z (where nX > nY > nZ), nY
The angle between the axis (crystal b axis) orientation and the phase matching orientation is θ,
Let φ be the angle formed by the projection of the phase matching orientation onto the nX - nZ plane (crystal ac plane) and the nZ axis. The goniometer was fixed at this position and cutting was performed twice. Remove the crystal,
DN polished with diamond paste to have two optically smooth phase matching surfaces parallel to each other.
A BBα type crystal was obtained. The crystal thickness (phase matching orientation) is
It was about 0.7 mm.

【0062】得られた研磨DNBBα型結晶を、直径3
0mmのガラス円盤の中心部にある直径2mmの穴に、
位相整合面が円盤面と平行になるように固定した。
The obtained polished DNBBα type crystal was
Into the 2mm diameter hole in the center of the 0mm glass disk,
It was fixed so that the phase matching surface was parallel to the disk surface.

【0063】この結晶の2つの光学的に平滑な位相整合
面に、実施例1と同様、電子ビーム蒸着法によりSiO
2 を蒸着して波長1064nmの光に対する反射防止
膜を形成して、有機非線形光学結晶DNBBからなる非
線形光学部品を得た。
Similar to Example 1, SiO was deposited on the two optically smooth phase matching surfaces of this crystal by electron beam evaporation.
2 was vapor-deposited to form an antireflection film against light with a wavelength of 1064 nm, and a nonlinear optical component made of organic nonlinear optical crystal DNBB was obtained.

【0064】この反射防止膜を持つDNBB有機非線形
光学部品の1.064μm のレーザ・ビーム透過率は
約93%であった。
The laser beam transmittance of the DNBB organic nonlinear optical component having this antireflection film at 1.064 μm was about 93%.

【0065】このDNBB有機非線形光学部品18をゴ
ニオメータに取り付け、Nd3+:YVO4 レーザの
共振器内部である出射側ミラー16とレーザ結晶17の
間に挿入配置し、1.064μm のレーザ・ビーム1
9に対して垂直になるように調整した。図1に、このよ
うにして得られた2次非線形光学素子を示す。最適調整
の後、最大強度約410μW の0.532μm 緑色
光110が得られた。
This DNBB organic nonlinear optical component 18 is attached to a goniometer and inserted between the output side mirror 16 and the laser crystal 17 inside the resonator of the Nd3+:YVO4 laser, and a laser beam 1 of 1.064 μm is generated.
Adjusted to be perpendicular to 9. FIG. 1 shows the second-order nonlinear optical element thus obtained. After optimal adjustment, a 0.532 μm green light 110 with a maximum intensity of about 410 μW was obtained.

【0066】同一のDNBBα型結晶について、反射防
止膜を形成しないで、レーザ共振器内部に挿入配置し、
0.532μm 緑色光の最大強度を測定したところ、
最大強度は約40μW であった。
The same DNBBα type crystal is inserted into the laser resonator without forming an antireflection film,
0.532 μm When the maximum intensity of green light was measured,
The maximum intensity was approximately 40 μW.

【0067】これらの結果から、反射防止膜を持つ有機
非線形光学結晶からなる非線形光学部品は、透過率が高
いために、入射レーザ光を有効に利用でき、変換効率が
向上することが分かった。
From these results, it was found that a nonlinear optical component made of an organic nonlinear optical crystal having an antireflection film has a high transmittance, so that the incident laser light can be used effectively and the conversion efficiency is improved.

【0068】実施例6 本発明による反射防止膜の効果について理論的な予想を
行なうために、本発明による反射防止膜を有する有機非
線形光学結晶と反射防止膜を持たない有機非線形光学結
晶について、それぞれ(数式1)と(数式2:比較例)
に基づいて、入射面に垂直に特定波長の光を入射させた
場合の有機非線形光学結晶表面での反射率を算出した結
果を図2に示す。
Example 6 In order to theoretically predict the effect of the anti-reflection film according to the present invention, organic non-linear optical crystals having an anti-reflection film according to the present invention and an organic non-linear optical crystal without an anti-reflection film were prepared, respectively. (Formula 1) and (Formula 2: Comparative example)
FIG. 2 shows the results of calculating the reflectance on the surface of an organic nonlinear optical crystal when light of a specific wavelength is incident perpendicularly to the incident surface based on the following.

【0069】 RAR=(nf 2 / nO −1)2 /(nf 
2 / nO +1)2           (数式
1)RAR:有機非線形光学結晶の反射率(本発明によ
る反射防止膜あり) nf :反射防止膜構成物質の屈折率(nf =1.4
5で計算) nO :有機非線形光学結晶の屈折率 Rno=(nO −1)2 /(nO +1)2   
                        (
数式2)Rno:有機非線形光学結晶の反射率(反射防
止膜なし)nO :有機非線形光学結晶の屈折率.また
、この結果は有機非線形光学結晶の出射光に対する表面
反射についても適用することが可能である。この計算結
果は、本発明の反射防止膜が有機非線形光学結晶の表面
反射の低減に効果があり、特に屈折率1.6以上の結晶
表面では反射光を2分の1以下に、屈折率1.7〜2.
6の範囲の結晶表面では反射光を4分の1以下に低減で
きることを示している。
RAR=(nf 2 / nO −1) 2 /(nf
2/nO +1)2 (Formula 1) RAR: Reflectance of organic nonlinear optical crystal (with antireflection film according to the present invention) nf: Refractive index of antireflection film constituent material (nf = 1.4
5) nO: refractive index of organic nonlinear optical crystal Rno = (nO -1)2 / (nO +1)2
(
Equation 2) Rno: Reflectance of organic nonlinear optical crystal (without antireflection film) nO: Refractive index of organic nonlinear optical crystal. Moreover, this result can also be applied to the surface reflection of the emitted light of an organic nonlinear optical crystal. The calculation results show that the antireflection film of the present invention is effective in reducing surface reflection of organic nonlinear optical crystals, and in particular reduces reflected light by half or less on crystal surfaces with a refractive index of 1.6 or more. .7~2.
It is shown that the reflected light can be reduced to one-fourth or less for crystal surfaces in the range of 6.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によれば、特定波長の入射光また
は出射光に対する表面反射が低減された有機非線形光学
結晶、および表面反射が低減された非線形光学部品を得
ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain an organic nonlinear optical crystal with reduced surface reflection for incident light or emitted light of a specific wavelength, and a nonlinear optical component with reduced surface reflection.

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

【図1】半導体レーザ励起内部共振器型Nd3+:YV
O4 レーザの共振器内部に反射防止膜を持つDNBB
有機非線形光学結晶からなる非線形光学部品を配置した
波長変換素子の図面である。
[Figure 1] Semiconductor laser pumped internal cavity type Nd3+:YV
DNBB with anti-reflection coating inside the O4 laser cavity
It is a drawing of a wavelength conversion element in which nonlinear optical components made of organic nonlinear optical crystals are arranged.

【図2】本発明による反射防止膜を持つ有機非線形光学
結晶の表面反射率(片面)が、結晶の屈折率に依存して
どの程度低減された値を持つかを計算により求めた結果
を示した図面である(完全反射の場合の表面反射率の値
を1とする。)。
[Fig. 2] Shows the results of calculating how much the surface reflectance (one side) of an organic nonlinear optical crystal having an antireflection film according to the present invention is reduced depending on the refractive index of the crystal. (The value of surface reflectance in the case of complete reflection is assumed to be 1.)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:放熱板、 12:ペルチエ素子付き半導体レーザ、13:レンズ、 14:半導体レーザ・ビーム(波長0.809μm )
、15:高反射率ミラー(波長1.064μm に対し
て反射率100%)、 16:高反射率ミラー(波長1.064μm に対して
反射率99.8%)、 17:レーザ結晶(Nd3+:YVO4 )、18:D
NBB2次非線形光学部品、
11: Heat sink, 12: Semiconductor laser with Peltier element, 13: Lens, 14: Semiconductor laser beam (wavelength 0.809 μm)
, 15: High reflectance mirror (reflectance 100% for wavelength 1.064 μm), 16: High reflectance mirror (reflectance 99.8% for wavelength 1.064 μm), 17: Laser crystal (Nd3+: YVO4), 18:D
NBB second-order nonlinear optical component,

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】反射防止膜を表面に持つ有機非線形光学結
晶であって、該反射防止膜は、次の2つの条件を満足す
ることを特徴とする有機非線形光学結晶。 1.40≦n≦1.50 nd=0.25λ±0.025λ+0.5mλここで、 n;構成物質の屈折率 nd;構成物質の光学膜厚 m;0以上の整数 λ;特定波長
1. An organic nonlinear optical crystal having an antireflection film on its surface, wherein the antireflection film satisfies the following two conditions. 1.40≦n≦1.50 nd=0.25λ±0.025λ+0.5mλ Where, n; refractive index of constituent material nd; optical film thickness of constituent material m; integer greater than or equal to 0 λ; specific wavelength
【請求項2】反射防止膜が、真空蒸着法によって形成さ
れた蒸着膜であることを特徴とする請求項1記載の有機
非線形光学結晶。
2. The organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the antireflection film is a deposited film formed by a vacuum deposition method.
【請求項3】反射防止膜が、SiO2 からなることを
特徴とする請求項1記載の有機非線形光学結晶。
3. The organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the antireflection film is made of SiO2.
【請求項4】有機非線形光学結晶が、下記一般式【化1
】 (ただし、Rは炭素数が2以下のアルキル基、ハロゲン
化アルキル基)で表される4´−ニトロベンジリデン−
3−アルカノイルアミノ−4−メトキシアニリン、4´
−ニトロベンジリデン−3−ハロゲノアルカノイルアミ
ノ−4−メトキシアニリン、および、それらの少なくと
も一部が重水素置換されてなる化合物から選ばれた化合
物の結晶であることを特徴とする請求項1記載の有機非
線形光学結晶。
4. An organic nonlinear optical crystal having the following general formula [Chemical formula 1
] (However, R is an alkyl group having 2 or less carbon atoms, a halogenated alkyl group) 4'-nitrobenzylidene-
3-alkanoylamino-4-methoxyaniline, 4'
-Nitrobenzylidene-3-halogenoalkanoylamino-4-methoxyaniline and a compound at least partially substituted with deuterium. Nonlinear optical crystal.
【請求項5】有機非線形光学結晶が、 【化2】 で表わされる3,9−E,E’−5a,6,11a,1
2−テトラヒドロ[1,4]ベンゾオキサジノ[3,2
−b][1,4]ベンゾオキサジン(E,E’はアクセ
プター性置換基)の結晶であることを特徴とする請求項
1記載の有機非線形光学結晶。
5. An organic nonlinear optical crystal, 3,9-E,E'-5a,6,11a,1 represented by
2-tetrahydro[1,4]benzoxazino[3,2
-b][1,4]benzoxazine (E, E' are acceptor substituents), the organic nonlinear optical crystal according to claim 1.
【請求項6】該表面が、光学的に平滑な表面であること
を特徴とする請求項1記載の有機非線形光学結晶。
6. The organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the surface is an optically smooth surface.
【請求項7】請求項6記載の結晶からなることを特徴と
する非線形光学部品。
7. A nonlinear optical component comprising the crystal according to claim 6.
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