JPH05232538A - 波長変換素子およびその製造方法 - Google Patents
波長変換素子およびその製造方法Info
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- JPH05232538A JPH05232538A JP4035302A JP3530292A JPH05232538A JP H05232538 A JPH05232538 A JP H05232538A JP 4035302 A JP4035302 A JP 4035302A JP 3530292 A JP3530292 A JP 3530292A JP H05232538 A JPH05232538 A JP H05232538A
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- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
- G02F1/377—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
- G02F1/3775—Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure with a periodic structure, e.g. domain inversion, for quasi-phase-matching [QPM]
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体レーザから発したレーザビームを直接
導波路に導き、第２高調波を得る。 【構成】 Ｌi Ｎb Ｏ3からなる板状の素子基板１６
に、導波路１９を形成する。導波路１９は、分極の方向
が、導波路１９の導波方向と素子基板１６の主面１５の
法線方向とに直交している。更に、導波路１９の分極の
方向は、導波路１９の導波方向に対して、分極反転層１
４により周期的に反転している。 【効果】 半導体レーザのレーザビームの出射端面と、
導波路の入射端面とを、直接カップリングできる。
導波路に導き、第２高調波を得る。 【構成】 Ｌi Ｎb Ｏ3からなる板状の素子基板１６
に、導波路１９を形成する。導波路１９は、分極の方向
が、導波路１９の導波方向と素子基板１６の主面１５の
法線方向とに直交している。更に、導波路１９の分極の
方向は、導波路１９の導波方向に対して、分極反転層１
４により周期的に反転している。 【効果】 半導体レーザのレーザビームの出射端面と、
導波路の入射端面とを、直接カップリングできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入射したレーザビーム
に応じてその第２高調波を出力する波長変換素子および
その製造方法に関する。
に応じてその第２高調波を出力する波長変換素子および
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームの第２高調波を出力する波
長変換素子としては、準位相整合、いわゆるＱＰＭ（qu
asi phase matching）を利用した素子が知られている。
ＱＰＭは、分極波の出力がその伝幡に伴ってコヒーレン
ス長Ｌc と呼ばれる干渉距離ごとに極大・極小を周期的
に繰り返すことにより、コヒーレンス長Ｌc ごとに発生
する分極波の位相を交互に反転させて互いに打消し合う
ことなく逆に加算して第２高調波の出力を増大させる位
相整合の方法である。
長変換素子としては、準位相整合、いわゆるＱＰＭ（qu
asi phase matching）を利用した素子が知られている。
ＱＰＭは、分極波の出力がその伝幡に伴ってコヒーレン
ス長Ｌc と呼ばれる干渉距離ごとに極大・極小を周期的
に繰り返すことにより、コヒーレンス長Ｌc ごとに発生
する分極波の位相を交互に反転させて互いに打消し合う
ことなく逆に加算して第２高調波の出力を増大させる位
相整合の方法である。
【０００３】このＱＰＭによる波長変換素子としては、
強誘電体で形成された導波路の導波方向に沿って分極反
転層が周期的に形成された周期分極反転構造が採られて
いる。分極波の位相を周期的に反転するためには非線形
係数の符号を反転すれば良く、強誘電体ではドメインの
反転特性を利用できる。例えばニオブ酸リチウム（Ｌi
Ｎb Ｏ3）結晶の場合、強誘電性のドメイン構造がｃ軸
方位に１８０度の反転分域を有し、特に＋ｃ面では不純
物や歪応力、熱や電界などのさまざまな外部要因によっ
て分極反転が生じやすいことが利用されている。
強誘電体で形成された導波路の導波方向に沿って分極反
転層が周期的に形成された周期分極反転構造が採られて
いる。分極波の位相を周期的に反転するためには非線形
係数の符号を反転すれば良く、強誘電体ではドメインの
反転特性を利用できる。例えばニオブ酸リチウム（Ｌi
Ｎb Ｏ3）結晶の場合、強誘電性のドメイン構造がｃ軸
方位に１８０度の反転分域を有し、特に＋ｃ面では不純
物や歪応力、熱や電界などのさまざまな外部要因によっ
て分極反転が生じやすいことが利用されている。
【０００４】そこで、Ｌi Ｎb Ｏ3結晶を素子基板とす
る場合、例えば図１に示すように、結晶のｃ軸方向を素
子基板１の厚み方向とし、主面となる＋ｃ面２上に周期
反転構造を形成する。この周期反転構造は、例えば素子
基板１の自発分極の方向をｃ軸方向に揃えてから、Ｔi
の周期パターンを＋ｃ面２上に作製し、キュリー温度よ
り僅かに低い温度（１０３５℃程度）で約１時間の熱処
理後急冷することにより、所定の間隔ごとに形成された
複数の分極反転層３にて構成される。この分極反転層３
は、分極の方向が元来の素子基板１の分極方向に対して
反対の方向を向く層である。その後、導波路４がプロト
ン交換法により各分極反転層３を横切る方向を導波方向
として低温で作製される。
る場合、例えば図１に示すように、結晶のｃ軸方向を素
子基板１の厚み方向とし、主面となる＋ｃ面２上に周期
反転構造を形成する。この周期反転構造は、例えば素子
基板１の自発分極の方向をｃ軸方向に揃えてから、Ｔi
の周期パターンを＋ｃ面２上に作製し、キュリー温度よ
り僅かに低い温度（１０３５℃程度）で約１時間の熱処
理後急冷することにより、所定の間隔ごとに形成された
複数の分極反転層３にて構成される。この分極反転層３
は、分極の方向が元来の素子基板１の分極方向に対して
反対の方向を向く層である。その後、導波路４がプロト
ン交換法により各分極反転層３を横切る方向を導波方向
として低温で作製される。
【０００５】このようにして作製された波長変換素子５
において、分極反転層３の分極方向は、図１の矢印に示
すように結晶のｃ軸方向であるとともに、導波路４の厚
み方向を向いている。しかし、上記波長変換素子と半導
体レーザとを用いて第２高調波を出力する場合、半導体
レーザから放射されるレーザビームは、出射端面にてＴ
Ｅモードで放射され、一方、波長変換素子の導波路で導
波される導波モードはＴＭモードである。そこで、ＴＥ
モードのレーザビームを単にレンズを介して波長変換素
子に入射しただけでは導波路で殆どビームを励起できな
かった。故に、モードを一致させる手段が必要となるた
めに、半導体レーザの出射端面と導波路の入射端面とを
直接的にカップリングすることができなかった。従っ
て、図２に示すように、半導体レーザ６と波長変換素子
５との間の光路に、レーザ６側から順にコリメータレン
ズ７、半波長板８、カップリングレンズ９を配置して、
偏光面を回転させてから、波長変換素子５にレーザビー
ムを入射させる構造が採られていた。
において、分極反転層３の分極方向は、図１の矢印に示
すように結晶のｃ軸方向であるとともに、導波路４の厚
み方向を向いている。しかし、上記波長変換素子と半導
体レーザとを用いて第２高調波を出力する場合、半導体
レーザから放射されるレーザビームは、出射端面にてＴ
Ｅモードで放射され、一方、波長変換素子の導波路で導
波される導波モードはＴＭモードである。そこで、ＴＥ
モードのレーザビームを単にレンズを介して波長変換素
子に入射しただけでは導波路で殆どビームを励起できな
かった。故に、モードを一致させる手段が必要となるた
めに、半導体レーザの出射端面と導波路の入射端面とを
直接的にカップリングすることができなかった。従っ
て、図２に示すように、半導体レーザ６と波長変換素子
５との間の光路に、レーザ６側から順にコリメータレン
ズ７、半波長板８、カップリングレンズ９を配置して、
偏光面を回転させてから、波長変換素子５にレーザビー
ムを入射させる構造が採られていた。
【０００６】このように、レーザビームの偏光面を９０
°回転させるために、第２高調波を出力する装置は、組
み込み部品数が多く低価格化が困難であった。
°回転させるために、第２高調波を出力する装置は、組
み込み部品数が多く低価格化が困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点に鑑みなされたもので、例えば半導体レーザから
放射されたレーザビームを直接波長変換素子に入射させ
ることができる構造の波長変換素子およびその製造方法
を提供することにある。
問題点に鑑みなされたもので、例えば半導体レーザから
放射されたレーザビームを直接波長変換素子に入射させ
ることができる構造の波長変換素子およびその製造方法
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の波長変換素子
は、非線形光学結晶からなり基本波としての入射レーザ
ビームを第２高調波に変換する導波路の形成された波長
変換素子であって、前記導波路は、分極の方向が前記導
波路の導波方向および前記素子基板の主面の法線方向に
直交し、かつ前記導波方向に対して周期的に反転する複
数の分極反転層を有するものである。
は、非線形光学結晶からなり基本波としての入射レーザ
ビームを第２高調波に変換する導波路の形成された波長
変換素子であって、前記導波路は、分極の方向が前記導
波路の導波方向および前記素子基板の主面の法線方向に
直交し、かつ前記導波方向に対して周期的に反転する複
数の分極反転層を有するものである。
【０００９】本発明の波長変換素子の製造方法は、非線
形光学結晶ブロックの分極の方向と交差する面に電子ビ
ームを所定の間隔ごとに複数回走査することにより複数
の分極反転層を周期的に形成する工程と、前記分極反転
層が形成された非線形光学結晶ブロックから、前記分極
の方向と垂直な方向を法線方向とする面を主面とする素
子基板を切断する工程と、前記素子基板の主面に前記各
分極反転層の分極方向と垂直な方向を導波方向として伸
長する導波路を形成する工程と、を含むものである。
形光学結晶ブロックの分極の方向と交差する面に電子ビ
ームを所定の間隔ごとに複数回走査することにより複数
の分極反転層を周期的に形成する工程と、前記分極反転
層が形成された非線形光学結晶ブロックから、前記分極
の方向と垂直な方向を法線方向とする面を主面とする素
子基板を切断する工程と、前記素子基板の主面に前記各
分極反転層の分極方向と垂直な方向を導波方向として伸
長する導波路を形成する工程と、を含むものである。
【００１０】
【作用】本発明の波長変換素子によれば、導波路におけ
る分極の方向は、周期的に反転し、かつ導波路の導波方
向および素子基板の主面の法線方向に直交するので、導
波路の導波モードがＴＥモードになる。故に、例えば半
導体レーザなどから放射されたＴＥモードのレーザビー
ムを基本波として半波長板やＴＥ−ＴＭ変換器などの光
学部品を介すことなく直接波長変換素子に入射させて、
第２高調波を出力することができる。
る分極の方向は、周期的に反転し、かつ導波路の導波方
向および素子基板の主面の法線方向に直交するので、導
波路の導波モードがＴＥモードになる。故に、例えば半
導体レーザなどから放射されたＴＥモードのレーザビー
ムを基本波として半波長板やＴＥ−ＴＭ変換器などの光
学部品を介すことなく直接波長変換素子に入射させて、
第２高調波を出力することができる。
【００１１】また、本発明の製造方法によれば、導波路
の導波方向に対して周期的に形成された複数の分極反転
層の分極の方向が、それぞれ導波路の導波方向および素
子基板の主面の法線方向に直交している波長変換素子を
作製することができる。
の導波方向に対して周期的に形成された複数の分極反転
層の分極の方向が、それぞれ導波路の導波方向および素
子基板の主面の法線方向に直交している波長変換素子を
作製することができる。
【００１２】
【実施例】本発明の波長変換素子およびその製造方法を
図３乃至図９に基づいて説明する。図３において、１１
は非線形光学結晶の結晶ブロックで、これはＬi Ｎb Ｏ
3またはタンタル酸リチウム（Ｌi Ｔa Ｏ3）などの強誘
電体からなり、例えば厚さｄ１が数mm程度の方形に形成
されている。この結晶ブロック１１は、外部からの電場
により自発分極の方向が３本ある結晶軸の１つであるｃ
軸の＋方向（図中、矢印方向）に揃えられている。
図３乃至図９に基づいて説明する。図３において、１１
は非線形光学結晶の結晶ブロックで、これはＬi Ｎb Ｏ
3またはタンタル酸リチウム（Ｌi Ｔa Ｏ3）などの強誘
電体からなり、例えば厚さｄ１が数mm程度の方形に形成
されている。この結晶ブロック１１は、外部からの電場
により自発分極の方向が３本ある結晶軸の１つであるｃ
軸の＋方向（図中、矢印方向）に揃えられている。
【００１３】次に、図４に示すように、この結晶ブロッ
ク１１の−ｃ面１２に電子ビーム１３を＋ｃ軸方向に照
射しながら所定の間隔ごとに走査する。すると、電子ビ
ーム１３にて加熱された領域では自発分極の方向が反転
して−ｃ軸方向を向いた分極反転層１４が、ｃ軸方向を
深さ方向として形成される。更に、この分極反転層１４
は電子ビーム１３の走査間隔に応じて周期的に形成され
ていく。
ク１１の−ｃ面１２に電子ビーム１３を＋ｃ軸方向に照
射しながら所定の間隔ごとに走査する。すると、電子ビ
ーム１３にて加熱された領域では自発分極の方向が反転
して−ｃ軸方向を向いた分極反転層１４が、ｃ軸方向を
深さ方向として形成される。更に、この分極反転層１４
は電子ビーム１３の走査間隔に応じて周期的に形成され
ていく。
【００１４】次に、図５に示すように、図示しない旋盤
などの機械的加工手段により結晶ブロック１１を、各分
極反転層１４と略直交する方向で、かつｃ軸方向に沿う
方向に幅ｄ２で切断して、ｃ軸方向と直交する方向を法
線方向とする面を主面１５とする素子基板１６を切出
す。この素子基板１６の寸法は、例えば幅ｗ：２〜３m
m、厚みｄ２：０．５mmになっている。
などの機械的加工手段により結晶ブロック１１を、各分
極反転層１４と略直交する方向で、かつｃ軸方向に沿う
方向に幅ｄ２で切断して、ｃ軸方向と直交する方向を法
線方向とする面を主面１５とする素子基板１６を切出
す。この素子基板１６の寸法は、例えば幅ｗ：２〜３m
m、厚みｄ２：０．５mmになっている。
【００１５】次に、図６に示すように、素子基板１６の
一方の主面１５にレジスト膜１７を形成し、各分極反転
層１４の分極方向と直交する方向を導波方向として伸長
する導波路のパターンを図示しないマスクを用いてレジ
スト膜１７に感光する。そして、導波路に相当する開口
パターン１８をレジスト膜１７に形成する。次に、図７
に示すように、プロトン交換法により、素子基板１６の
主面１５上の開口パターン１７に対応する領域に各分極
反転層１４の分極方向と直交する方向を導波方向として
伸長する導波路１９を形成する。なお、主面１５にＴi
を蒸着した後、Ｔi でストライプ状になるようにマスク
を形成しエッチングした後熱処理を行う、いわゆるＴi
拡散法によっても同様の導波路１９を形成することがで
きる。そして、導波路１９の形成後、レジスト膜１７を
除去する。
一方の主面１５にレジスト膜１７を形成し、各分極反転
層１４の分極方向と直交する方向を導波方向として伸長
する導波路のパターンを図示しないマスクを用いてレジ
スト膜１７に感光する。そして、導波路に相当する開口
パターン１８をレジスト膜１７に形成する。次に、図７
に示すように、プロトン交換法により、素子基板１６の
主面１５上の開口パターン１７に対応する領域に各分極
反転層１４の分極方向と直交する方向を導波方向として
伸長する導波路１９を形成する。なお、主面１５にＴi
を蒸着した後、Ｔi でストライプ状になるようにマスク
を形成しエッチングした後熱処理を行う、いわゆるＴi
拡散法によっても同様の導波路１９を形成することがで
きる。そして、導波路１９の形成後、レジスト膜１７を
除去する。
【００１６】次に、図８に示すように、素子基板１６の
両端面にそれぞれ形成された導波路１９の端面２０をそ
れぞれ研磨する。このようにして、準位相整合を用いる
波長変換素子２１が作製される。このようにして作製さ
れた波長変換素子２１は、導波路１９の導波方向に対し
て周期的に分極反転層１４が形成され、各分極反転層１
４の分極方向は、導波路１９の導波方向に対して垂直で
あるとともに主面１５の法線方向に対しても直交してい
る。
両端面にそれぞれ形成された導波路１９の端面２０をそ
れぞれ研磨する。このようにして、準位相整合を用いる
波長変換素子２１が作製される。このようにして作製さ
れた波長変換素子２１は、導波路１９の導波方向に対し
て周期的に分極反転層１４が形成され、各分極反転層１
４の分極方向は、導波路１９の導波方向に対して垂直で
あるとともに主面１５の法線方向に対しても直交してい
る。
【００１７】なお、分極反転層１４の導波路１９の導波
方向に対する長さや分極反転層１４の周期は、強誘電体
の種類、導波路１９の長さ、および幅などに応じて設定
される。次に本実施例の作用について説明する。上記波
長変換素子２１を用いて第２高調波を出力させる場合、
図９に示すように、レーザとして例えば半導体レーザ３
１を用いる。この半導体レーザ３１の出射端面３２を直
接波長変換素子２１の導波路１９の一方の端面である入
射端面２０ａにカップリングさせて、レーザビームを基
本波として波長変換素子２１の導波路１９の入射端面２
０ａに所定条件で入射させる。すると、導波路１９で
は、分極反転層１４により分極方向が周期的に反転し導
波路１９の導波方向および素子基板１６の主面１５の法
線方向に対して垂直であるから、レーザビームとこのレ
ーザビームの伝幡に伴い発生した分極波とが互いに打消
し合うことなく干渉し加算されて、出力の大きな第２高
調波が得られる。
方向に対する長さや分極反転層１４の周期は、強誘電体
の種類、導波路１９の長さ、および幅などに応じて設定
される。次に本実施例の作用について説明する。上記波
長変換素子２１を用いて第２高調波を出力させる場合、
図９に示すように、レーザとして例えば半導体レーザ３
１を用いる。この半導体レーザ３１の出射端面３２を直
接波長変換素子２１の導波路１９の一方の端面である入
射端面２０ａにカップリングさせて、レーザビームを基
本波として波長変換素子２１の導波路１９の入射端面２
０ａに所定条件で入射させる。すると、導波路１９で
は、分極反転層１４により分極方向が周期的に反転し導
波路１９の導波方向および素子基板１６の主面１５の法
線方向に対して垂直であるから、レーザビームとこのレ
ーザビームの伝幡に伴い発生した分極波とが互いに打消
し合うことなく干渉し加算されて、出力の大きな第２高
調波が得られる。
【００１８】一般に、半導体レーザ３１から放射される
レーザビームは、偏光面が半導体レーザ素子のＰＮ接合
面に平行であり、半導体レーザ３１内に形成された光閉
じ込めのための導波路内での電磁界分布はＴＥモードに
なっている。この導波路の形状は実効的には幅数μｍ、
厚さは幅の数分の１から半分程度である。故に、半導体
レーザ３１の出射端面（ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ）３２に
おける光分布は、導波路の断面形状を反映してＰＮ接合
方向に長軸を有する楕円形になる。さらに、レンズなど
の光学部品を介してレーザビームを波長変換素子２１の
導波路１９の端面２０ａに集光した場合でも、集光され
たレーザビームは同様にＰＮ接合方法に対応した方向に
長軸を有する楕円形になる。
レーザビームは、偏光面が半導体レーザ素子のＰＮ接合
面に平行であり、半導体レーザ３１内に形成された光閉
じ込めのための導波路内での電磁界分布はＴＥモードに
なっている。この導波路の形状は実効的には幅数μｍ、
厚さは幅の数分の１から半分程度である。故に、半導体
レーザ３１の出射端面（ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ）３２に
おける光分布は、導波路の断面形状を反映してＰＮ接合
方向に長軸を有する楕円形になる。さらに、レンズなど
の光学部品を介してレーザビームを波長変換素子２１の
導波路１９の端面２０ａに集光した場合でも、集光され
たレーザビームは同様にＰＮ接合方法に対応した方向に
長軸を有する楕円形になる。
【００１９】一方、波長変換素子２１の導波路１９は、
一般に厚みよりも幅が大きいので、導波されるべきビー
ムの電磁界分布は幅方向を長軸とする楕円形になる。ま
た、分極反転層１４の分極方向が幅方向と平行になって
いるために、導波されるべきビームの偏光面は幅方向を
向くＴＥモードになる。従って、半導体レーザ３１から
放射されるビームのモードと、導波されるべきビームの
モードとが一致するので、半導体レーザの出射端面と導
波路の入射端面とを直接カップリングすることができ
る。
一般に厚みよりも幅が大きいので、導波されるべきビー
ムの電磁界分布は幅方向を長軸とする楕円形になる。ま
た、分極反転層１４の分極方向が幅方向と平行になって
いるために、導波されるべきビームの偏光面は幅方向を
向くＴＥモードになる。従って、半導体レーザ３１から
放射されるビームのモードと、導波されるべきビームの
モードとが一致するので、半導体レーザの出射端面と導
波路の入射端面とを直接カップリングすることができ
る。
【００２０】このように、従来では用いられていたモー
ドを一致させるための半波長板やＴＥ−ＴＭモード変換
器などの光学部品が不要になるとともに、半導体レーザ
３１のレーザビームの出射端面３２と導波路１９の入射
端面２０ａとを直接カップリングできるので、第２高調
波を出力させる装置を構成する部品数を少なくできると
ともに、装置を小型化できる。
ドを一致させるための半波長板やＴＥ−ＴＭモード変換
器などの光学部品が不要になるとともに、半導体レーザ
３１のレーザビームの出射端面３２と導波路１９の入射
端面２０ａとを直接カップリングできるので、第２高調
波を出力させる装置を構成する部品数を少なくできると
ともに、装置を小型化できる。
【００２１】また、上記製造方法によれば、一回の分極
反転層１４の形成工程を経た結晶ブロック１１から複数
の素子基板１６を切り出すことができ、分極反転層１４
の形成工程を各素子基板１６ごとに行わずに済むので、
波長変換素子２１の生産性を向上させることができる。
反転層１４の形成工程を経た結晶ブロック１１から複数
の素子基板１６を切り出すことができ、分極反転層１４
の形成工程を各素子基板１６ごとに行わずに済むので、
波長変換素子２１の生産性を向上させることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の波長変換素子によれば、導波方
向に沿って周期的に分極反転層が形成された導波路で
は、分極方向が導波方向および素子基板の主面の法線方
向に対して垂直であり、かつ導波方向に対して周期的に
反転しているので、導波モードをＴＥモードにすること
ができる。そこで、例えば半導体レーザなどにてＴＥモ
ードで放射されたレーザビームを直接に波長変換素子に
入射し第２高調波に変換させて出力することができる。
それ故、レーザの出射端面と導波路の入射端面とを直接
カップリングできるので、半波長板やＴＥ−ＴＭモード
変換器などの光学部品が不要となり、第２高調波を出力
する装置を構成する部品数を少なくでき、装置を小型化
できる。
向に沿って周期的に分極反転層が形成された導波路で
は、分極方向が導波方向および素子基板の主面の法線方
向に対して垂直であり、かつ導波方向に対して周期的に
反転しているので、導波モードをＴＥモードにすること
ができる。そこで、例えば半導体レーザなどにてＴＥモ
ードで放射されたレーザビームを直接に波長変換素子に
入射し第２高調波に変換させて出力することができる。
それ故、レーザの出射端面と導波路の入射端面とを直接
カップリングできるので、半波長板やＴＥ−ＴＭモード
変換器などの光学部品が不要となり、第２高調波を出力
する装置を構成する部品数を少なくでき、装置を小型化
できる。
【００２３】また、本発明の波長変換素子の製造方法に
よれば、分極反転層が形成された結晶ブロックから複数
の素子基板を切り出すことができ、各素子基板ごとに分
極反転層の形成する必要がないので、波長変換素子の生
産性を向上させることができる。
よれば、分極反転層が形成された結晶ブロックから複数
の素子基板を切り出すことができ、各素子基板ごとに分
極反転層の形成する必要がないので、波長変換素子の生
産性を向上させることができる。
【図１】従来の波長変換素子を示す斜視図である。
【図２】従来の波長変換素子を用いて第２高調波を出力
する装置の構成図である。
する装置の構成図である。
【図３】本発明の波長変換素子が作製される結晶ブロッ
クの斜視図である。
クの斜視図である。
【図４】本発明の波長変換素子の製造工程において分極
反転層を形成する工程を示す説明図である。
反転層を形成する工程を示す説明図である。
【図５】同上結晶ブロックから素子基板を切出す工程を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図６】同上導波路を形成するためのパターニング工程
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図７】同上導波路を形成する工程を示す説明図であ
る。
る。
【図８】本発明の波長変換素子を示す斜視図である。
【図９】同上波長変換素子を用いて第２高調波を出力す
る装置の構成図である。
る装置の構成図である。
１１ 結晶ブロック １３ 電子ビーム １４ 分極反転層 １５ 主面 １６ 素子基板 １９ 導波路 ２０ａ 入射端面 ２１ 波長変換素子 ３２ 出射端面
Claims (2)
- 【請求項１】 非線形光学結晶からなり基本波としての
レーザビームを第２高調波に変換する導波路の形成され
た波長変換素子であって、 前記導波路は、分極の方向が前記導波路の導波方向およ
び前記素子基板の主面の法線方向に直交し、かつ前記導
波方向に対して周期的に反転する複数の分極反転層を有
することを特徴とする波長変換素子。 - 【請求項２】 非線形光学結晶ブロックの分極の方向と
交差する面に電子ビームを所定の間隔ごとに複数回走査
することにより複数の分極反転層を周期的に形成する工
程と、 前記分極反転層が形成された非線形光学結晶ブロックか
ら、前記分極の方向と垂直な方向を法線方向とする面を
主面とする素子基板を切断する工程と、 前記素子基板の主面に前記各分極反転層の分極方向と垂
直な方向を導波方向として伸長する導波路を形成する工
程と、を含むことを特徴とする波長変換素子の製造方
法。
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|---|---|---|---|
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| US08/010,191 US5341449A (en) | 1992-02-21 | 1993-01-28 | Wavelength converting device and its method for manufacturing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03530292A JP3296500B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 波長変換素子およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232538A true JPH05232538A (ja) | 1993-09-10 |
| JP3296500B2 JP3296500B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=12437988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03530292A Expired - Fee Related JP3296500B2 (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 波長変換素子およびその製造方法 |
Country Status (2)
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|---|---|
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| JP (1) | JP3296500B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006330623A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 周期分極反転光導波路素子及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7483609B2 (en) * | 2004-03-30 | 2009-01-27 | Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion | Image wavelength conversion device, method of manufacturing the device, and image conversion system using the device |
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1992
- 1992-02-21 JP JP03530292A patent/JP3296500B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-01-28 US US08/010,191 patent/US5341449A/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0759182A4 (en) * | 1994-05-09 | 1998-09-16 | Deacon Research | MANUFACTURE OF PATTERNED, POLE, DIELECTRIC STRUCTURES AND DEVICES |
| JP2006330623A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 周期分極反転光導波路素子及びその製造方法 |
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