JPH04361237A - 光波長変換器 - Google Patents
光波長変換器Info
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- JPH04361237A JPH04361237A JP16248991A JP16248991A JPH04361237A JP H04361237 A JPH04361237 A JP H04361237A JP 16248991 A JP16248991 A JP 16248991A JP 16248991 A JP16248991 A JP 16248991A JP H04361237 A JPH04361237 A JP H04361237A
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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】本発明は光波長変換器に係わり、
特に、特定の金属−酸素四面体構造を含有する無機非線
形光学材料を用いた光波長変換器に関する。
特に、特定の金属−酸素四面体構造を含有する無機非線
形光学材料を用いた光波長変換器に関する。
【０００２】
【従来技術】青色レーザーは光ディスク、カラー製版、
光計測用の光源として強い要求がある。これを実現する
ために、光波長変換器によって、ＹＡＧレーザー、半導
体レーザーの第二高調波を用いる方法が広く採用されて
いる。従来、光波長変換器には、ニオブ酸リチウム（Ｌ
ｉＮｂＯ３ ）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３ ）、
ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４ ）、ＫＤＰ（ＫＨ２ ＰＯ４
）、及び有機物質が利用されている。
光計測用の光源として強い要求がある。これを実現する
ために、光波長変換器によって、ＹＡＧレーザー、半導
体レーザーの第二高調波を用いる方法が広く採用されて
いる。従来、光波長変換器には、ニオブ酸リチウム（Ｌ
ｉＮｂＯ３ ）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３ ）、
ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４ ）、ＫＤＰ（ＫＨ２ ＰＯ４
）、及び有機物質が利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】先に述べた光波長変換
器に用いられる非線形光学材料は光損傷、安定性、制御
性に多くの問題点が有る。これらの問題は入射光による
加熱がその要因の１つであると考えられている。すなわ
ち、温度上昇により、作動が不安定になったり、光損傷
を加速するなどの問題である。
器に用いられる非線形光学材料は光損傷、安定性、制御
性に多くの問題点が有る。これらの問題は入射光による
加熱がその要因の１つであると考えられている。すなわ
ち、温度上昇により、作動が不安定になったり、光損傷
を加速するなどの問題である。
【０００４】本発明は上記問題点を解決し、入射光の吸
収が極めて少なく、そのために動作が安定で、光損傷も
抑制できる非線形光学材料を用いた光波長変換器を提供
することを目的とする。
収が極めて少なく、そのために動作が安定で、光損傷も
抑制できる非線形光学材料を用いた光波長変換器を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、非線形光学材
料を用いた光波長変換器において、該非線形光学材料が
、元素Ｍに対し４個の酸素で配位されたＭ−酸素四面体
を含み、該Ｍ−酸素四面体が一方向に配向し、かつ、対
称心を欠く構造を有する無機酸化物の結晶よりなる非線
形光学材料であることを特徴とする光波長変換器に関す
る。ただし、元素Ｍは、元素Ｍａと元素Ｍｂとよりなり
、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、ＩＩａ族及びＩＩｂ族よ
りなる群から選ばれる少なくとも１種であり、元素Ｍｂ
はＶａ族、Ｖｂ族及びＩＶｂ族よりなる群から選ばれる
少なくとも１種である。
料を用いた光波長変換器において、該非線形光学材料が
、元素Ｍに対し４個の酸素で配位されたＭ−酸素四面体
を含み、該Ｍ−酸素四面体が一方向に配向し、かつ、対
称心を欠く構造を有する無機酸化物の結晶よりなる非線
形光学材料であることを特徴とする光波長変換器に関す
る。ただし、元素Ｍは、元素Ｍａと元素Ｍｂとよりなり
、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、ＩＩａ族及びＩＩｂ族よ
りなる群から選ばれる少なくとも１種であり、元素Ｍｂ
はＶａ族、Ｖｂ族及びＩＶｂ族よりなる群から選ばれる
少なくとも１種である。
【０００６】以下に本発明の光波長変換器に用いる非線
形光学材料について図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明における非線形光学材料に係る元素−酸素四
面体構造の元素配置を説明する模式図である。図中、１
は酸素原子、２は元素Ｍａ、３は元素Ｍｂを示す。本発
明の非線形光学材料は、このように、元素Ｍａ２及びＭ
ｂ３が、各々、４つの酸素原子１により配位された正四
面体形状の（Ｍａ、Ｍｂ）−酸素四面体構造を含み、好
ましくは、該四面体構造のみで構成され、該四面体が一
方向に配向し、かつ、対称心を欠く構造を有する無機酸
化物の結晶よりなる。ここで、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ
族、ＩＩａ族及びＩＩｂ族よりなる群から選ばれる少な
くとも１種であり、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びＩＶ
ｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種である。特
に、元素ＭａはＬｉ、Ｎａ、Ｚｎ及びＭｇよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種、元素ＭｂはＶ、Ｐ、Ａｓ、
Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる少なくとも１種で
あることが好ましい。
形光学材料について図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明における非線形光学材料に係る元素−酸素四
面体構造の元素配置を説明する模式図である。図中、１
は酸素原子、２は元素Ｍａ、３は元素Ｍｂを示す。本発
明の非線形光学材料は、このように、元素Ｍａ２及びＭ
ｂ３が、各々、４つの酸素原子１により配位された正四
面体形状の（Ｍａ、Ｍｂ）−酸素四面体構造を含み、好
ましくは、該四面体構造のみで構成され、該四面体が一
方向に配向し、かつ、対称心を欠く構造を有する無機酸
化物の結晶よりなる。ここで、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ
族、ＩＩａ族及びＩＩｂ族よりなる群から選ばれる少な
くとも１種であり、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びＩＶ
ｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種である。特
に、元素ＭａはＬｉ、Ｎａ、Ｚｎ及びＭｇよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種、元素ＭｂはＶ、Ｐ、Ａｓ、
Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる少なくとも１種で
あることが好ましい。
【０００７】本発明の非線形光学材料を構成する結晶化
合物としては、例えば、次の■〜■が挙げられる。■
ＭａがＬｉ又はＮａであり、ＭｂがＶである化合物。 具体的には、一般式Ｌｉｋ Ｖｍ Ｏｎ （Ｋ、ｍ、ｎ
は任意の整数）で表されるバナジン酸リチウム。バナジ
ン酸リチウムには、複数の相が存在し、組成としては、
例えば、２Ｌｉ２ Ｏ・５Ｖ２ Ｏ５ 、Ｌｉ２ Ｏ・
Ｖ２ Ｏ５ 、３Ｌｉ２ Ｏ・Ｖ２ Ｏ５ 等があるが
、対称心のない結晶であれば良い。■ 一般式Ｍａ３
ＭｂＯ４ （元素ＭａはＩａ族及びＩｂ族よりなる群
から選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｂはＶａ族
及びＶｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種、好
ましくはＭａはＬｉ又はＮａ、ＭｂはＰ又はＡｓ）で表
される化合物。具体的には、Ｌｉ３ ＰＯ４ 、Ｌｉ３
ＡｓＯ４ 。■ ＭａがＭｃとＭｄとからなり、一
般式Ｍｃ２ ＭｄＭｂＯ４ （ＭｃはＩａ族及びＩｂ族
よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、元素Ｍ
ｄはＩＩａ族及びＩＩｂ族よりなる群から選ばれる少な
くとも１種であり、元素ＭｂはＩＶｂ族よりなる群から
選ばれる少なくとも１種、好ましくは、ＭｃはＬｉ又は
Ｎａ、ＭｄはＺｎ又はＭｇ、ＭｂはＳｉ又はＧｅ）で表
される化合物。具体的には、Ｌｉ２ （Ｚｎ又はＭｇ）
ＳｉＯ４ 、Ｌｉ２ （Ｚｎ又はＭｇ）ＧｅＯ４ 。な
お、上記■、■の化合物の結晶にも、複数の相が存在し
、また、それらの固溶体も形成されるが、対称心のない
結晶であれば良い。
合物としては、例えば、次の■〜■が挙げられる。■
ＭａがＬｉ又はＮａであり、ＭｂがＶである化合物。 具体的には、一般式Ｌｉｋ Ｖｍ Ｏｎ （Ｋ、ｍ、ｎ
は任意の整数）で表されるバナジン酸リチウム。バナジ
ン酸リチウムには、複数の相が存在し、組成としては、
例えば、２Ｌｉ２ Ｏ・５Ｖ２ Ｏ５ 、Ｌｉ２ Ｏ・
Ｖ２ Ｏ５ 、３Ｌｉ２ Ｏ・Ｖ２ Ｏ５ 等があるが
、対称心のない結晶であれば良い。■ 一般式Ｍａ３
ＭｂＯ４ （元素ＭａはＩａ族及びＩｂ族よりなる群
から選ばれる少なくとも１種であり、元素ＭｂはＶａ族
及びＶｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種、好
ましくはＭａはＬｉ又はＮａ、ＭｂはＰ又はＡｓ）で表
される化合物。具体的には、Ｌｉ３ ＰＯ４ 、Ｌｉ３
ＡｓＯ４ 。■ ＭａがＭｃとＭｄとからなり、一
般式Ｍｃ２ ＭｄＭｂＯ４ （ＭｃはＩａ族及びＩｂ族
よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、元素Ｍ
ｄはＩＩａ族及びＩＩｂ族よりなる群から選ばれる少な
くとも１種であり、元素ＭｂはＩＶｂ族よりなる群から
選ばれる少なくとも１種、好ましくは、ＭｃはＬｉ又は
Ｎａ、ＭｄはＺｎ又はＭｇ、ＭｂはＳｉ又はＧｅ）で表
される化合物。具体的には、Ｌｉ２ （Ｚｎ又はＭｇ）
ＳｉＯ４ 、Ｌｉ２ （Ｚｎ又はＭｇ）ＧｅＯ４ 。な
お、上記■、■の化合物の結晶にも、複数の相が存在し
、また、それらの固溶体も形成されるが、対称心のない
結晶であれば良い。
【０００８】本発明に係る上記■〜■等の化合物の合成
方法としては、特に制限はなく、固相反応法、溶液法等
の公知の方法が採用される。例えば、固相反応法によれ
ば、当該化合物を構成する元素のそれぞれの原料粉末を
所望の組成となるように混合し、焼成することにより容
易に製造することができる。この場合、焼成温度は、対
称心のない結晶が生成するように選定する必要があるが
、通常の場合、４００〜１２００℃で４〜２０時間程度
焼成すれば良い。なお、原料としては、特に制限はなく
、各元素を含む化合物を用いることができ、例えば酸化
物、炭酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、アンモニウム塩
等が用いられる。
方法としては、特に制限はなく、固相反応法、溶液法等
の公知の方法が採用される。例えば、固相反応法によれ
ば、当該化合物を構成する元素のそれぞれの原料粉末を
所望の組成となるように混合し、焼成することにより容
易に製造することができる。この場合、焼成温度は、対
称心のない結晶が生成するように選定する必要があるが
、通常の場合、４００〜１２００℃で４〜２０時間程度
焼成すれば良い。なお、原料としては、特に制限はなく
、各元素を含む化合物を用いることができ、例えば酸化
物、炭酸塩、ハロゲン化物、水酸化物、アンモニウム塩
等が用いられる。
【０００９】本発明の光波長変換器を構成する前記非線
形光学材料の結晶の形態は、圧粉体、焼結体、単結晶を
問わないあらゆる形態が可能であるが、単結晶の場合に
効率が良くなるためより好ましい。
形光学材料の結晶の形態は、圧粉体、焼結体、単結晶を
問わないあらゆる形態が可能であるが、単結晶の場合に
効率が良くなるためより好ましい。
【００１０】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。 実施例１ フローティングゾーン法を用いて作製したバナジン酸リ
チウム（Ｌｉ３ ＶＯ４ ）を用いて、図２に示す光波
長変換器構成した。１１はレーザー、１２はレンズ、１
３は鏡、１４はバナジン酸リチウム、１５はＮｄ：ＹＡ
Ｇ、１６は鏡を表している。１６の鏡より第２高調波が
でてくる。光波長変換器は温度安定性に優れており、安
定した発振が得られた。 実施例２ フローティングゾーン法を用いて作製したヒ素酸リチウ
ム（Ｌｉ３ ＡｓＯ４ ）を用いて図３に示す光波長変
換器構成した。２１はＮｄ；ＹＡＧレーザー、半導体レ
ーザー、２２はアイソレーター、２３はレンズ、２４は
バナジン酸リチウム、２５は赤外線フィルター、２５よ
り第２高調波がでる。光波長変換器は温度安定性に優れ
ており、安定した発振が得られた。 実施例３ 実施例１のバナジン酸リチウムに変えてゲルマン酸リチ
ウムマグネシウム（Ｌｉ２ ＭｇＧｅＯ４ ）を用いた
ほかは実施例１と同様にして光波長変換器を構成した。 光波長変換器は温度安定性に優れており、安定した発振
が得られた。 実施例４ 実施例１のバナジン酸リチウムに変えてゲルマン酸リチ
ウム亜鉛（Ｌｉ２ ＺｎＧｅＯ４ ）を用いたほかは実
施例１と同様にして光波長変換器を構成した。光波長変
換器は温度安定性に優れており、安定した発振が得られ
た。 実施例５ 実施例２のヒ素酸リチウムに変えてケイ酸リチウム亜鉛
（Ｌｉ２ ＺｎＳｉＯ４ ）を用いたほかは実施例２と
同様にして光波長変換器を構成した。光波長変換器は温
度安定性に優れており、安定した発振が得られた。 実施例６ 実施例２のヒ素酸リチウムに変えてケイ酸ナトリウム亜
鉛（Ｎａ２ ＺｎＳｉＯ４ ）を用いたほかは実施例２
と同様にして光波長変換器を構成した。光波長変換器は
温度安定性に優れており、安定した発振が得られた。
する。 実施例１ フローティングゾーン法を用いて作製したバナジン酸リ
チウム（Ｌｉ３ ＶＯ４ ）を用いて、図２に示す光波
長変換器構成した。１１はレーザー、１２はレンズ、１
３は鏡、１４はバナジン酸リチウム、１５はＮｄ：ＹＡ
Ｇ、１６は鏡を表している。１６の鏡より第２高調波が
でてくる。光波長変換器は温度安定性に優れており、安
定した発振が得られた。 実施例２ フローティングゾーン法を用いて作製したヒ素酸リチウ
ム（Ｌｉ３ ＡｓＯ４ ）を用いて図３に示す光波長変
換器構成した。２１はＮｄ；ＹＡＧレーザー、半導体レ
ーザー、２２はアイソレーター、２３はレンズ、２４は
バナジン酸リチウム、２５は赤外線フィルター、２５よ
り第２高調波がでる。光波長変換器は温度安定性に優れ
ており、安定した発振が得られた。 実施例３ 実施例１のバナジン酸リチウムに変えてゲルマン酸リチ
ウムマグネシウム（Ｌｉ２ ＭｇＧｅＯ４ ）を用いた
ほかは実施例１と同様にして光波長変換器を構成した。 光波長変換器は温度安定性に優れており、安定した発振
が得られた。 実施例４ 実施例１のバナジン酸リチウムに変えてゲルマン酸リチ
ウム亜鉛（Ｌｉ２ ＺｎＧｅＯ４ ）を用いたほかは実
施例１と同様にして光波長変換器を構成した。光波長変
換器は温度安定性に優れており、安定した発振が得られ
た。 実施例５ 実施例２のヒ素酸リチウムに変えてケイ酸リチウム亜鉛
（Ｌｉ２ ＺｎＳｉＯ４ ）を用いたほかは実施例２と
同様にして光波長変換器を構成した。光波長変換器は温
度安定性に優れており、安定した発振が得られた。 実施例６ 実施例２のヒ素酸リチウムに変えてケイ酸ナトリウム亜
鉛（Ｎａ２ ＺｎＳｉＯ４ ）を用いたほかは実施例２
と同様にして光波長変換器を構成した。光波長変換器は
温度安定性に優れており、安定した発振が得られた。
【００１１】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、非
常に新規な結晶材料を用いることにより、温度安定性に
優れた光波長変換器が提供できる。
常に新規な結晶材料を用いることにより、温度安定性に
優れた光波長変換器が提供できる。
【図１】図１は本発明の非線形光学材料に係る元素−酸
素四面体構造の元素配置を説明する模式図である。
素四面体構造の元素配置を説明する模式図である。
【図２】図２は本発明の一実施例を示す光波長変換器の
概略図である。
概略図である。
【図３】図３は本発明の一実施例を示す光波長変換器の
概略図である。
概略図である。
１ 酸素原子
２ 元素Ｍａ
３ 元素Ｍｂ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 非線形光学材料を用いた光波長変換器
において、該非線形光学材料が、元素Ｍに対し４個の酸
素で配位されたＭ−酸素四面体を含み、該Ｍ−酸素四面
体が一方向に配向し、かつ、対称心を欠く構造を有する
無機酸化物の結晶よりなる非線形光学材料であることを
特徴とする光波長変換器。（ただし、元素Ｍは、元素Ｍ
ａと元素Ｍｂとよりなり、元素ＭａはＩａ族、Ｉｂ族、
ＩＩａ族及びＩＩｂ族よりなる群から選ばれる少なくと
も１種であり、元素ＭｂはＶａ族、Ｖｂ族及びＩＶｂ族
よりなる群から選ばれる少なくとも１種である。）【請
求項２】 無機酸化物の結晶が、Ｍ−酸素四面体構造
のみで構成されることを特徴とする請求項１の光波長変
換器。 【請求項３】 元素ＭａがＬｉ、Ｎａ、Ｚｎ及びＭｇ
よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、元素Ｍ
ｂがＶ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれ
る少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は
２の光波長変換器。 【請求項４】 元素ＭａがＬｉ又はＮａであり、元素
ＭｂがＶであることを特徴とする請求項３の光波長変換
器。 【請求項５】 無機酸化物が、一般式Ｍａ３ ＭｂＯ
４ （元素ＭａはＩａ族及びＩｂ族よりなる群から選ば
れる少なくとも１種であり、元素ＭｂはＶａ族及びＶｂ
族よりなる群から選ばれる少なくとも１種）で表される
化合物であることを特徴とする請求項１又は２の光波長
変換器。 【請求項６】 元素ＭａがＬｉ又はＮａであり、元素
ＭｂがＰ又はＡｓであることを特徴とする請求項５の光
波長変換器。 【請求項７】 元素Ｍａは元素Ｍｃと元素Ｍｄとから
なり、無機酸化物が、一般式Ｍｃ２ ＭｄＭｂＯ４ （
元素ＭｃはＩａ族及びＩｂ族よりなる群から選ばれる少
なくとも１種であり、元素ＭｄはＩＩａ族及びＩＩｂ族
よりなる群から選ばれる少なくとも１種であり、元素Ｍ
ｂはＩＶｂ族よりなる群から選ばれる少なくとも１種）
で表される化合物であることを特徴とする請求項１又は
２の光波長変換器。 【請求項８】 元素ＭｃがＬｉ又はＮａであり、元素
ＭｄがＺｎ又はＭｇであり、元素ＭｂがＳｉ又はＧｅで
あることを特徴とする請求項７の光波長変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16248991A JPH04361237A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 光波長変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16248991A JPH04361237A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 光波長変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04361237A true JPH04361237A (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=15755590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16248991A Pending JPH04361237A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 光波長変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04361237A (ja) |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP16248991A patent/JPH04361237A/ja active Pending
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