JPH06342177A - 光導波路装置の製造方法と光周波数逓倍装置 - Google Patents

光導波路装置の製造方法と光周波数逓倍装置

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JPH06342177A
JPH06342177A JP3262691A JP26269191A JPH06342177A JP H06342177 A JPH06342177 A JP H06342177A JP 3262691 A JP3262691 A JP 3262691A JP 26269191 A JP26269191 A JP 26269191A JP H06342177 A JPH06342177 A JP H06342177A
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strip
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optical waveguide
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デゼルノ ウルリツヒ
Wilhelm Dr Metzger
メツツアー ウイルヘルム
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シユトルク エクハルト
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    • G02F2202/20—LiNbO3, LiTaO3

Abstract

(57)【要約】 【目的】 必要な細かさと精度を備え改善されたパター
ン品質を有し擬似位相整合による第２高調波発生に適し
た光導波路装置の製造方法を提供する。 【構成】 強誘電性材料から成る均一な基板１の表面１
０上にドーピング材料から成る帯状の層１３が被覆さ
れ、この層からドーパントが基板中に侵入拡散され、そ
の際ドープ領域１４又はドープされていない基板１が比
較的高いキュリー温度を有し、基板１が電界Ｅ中で高い
方のキュリー温度に又はそれ以上の温度に加熱され、そ
の後に逆極性の電界Ｅ中で低い方のキュリー温度に加熱
され、そして両キュリー温度に比べて非常に低い温度で
光導波路１５が作られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、請求項１に記載の光
学的非線形材料から成る基板中に光の周波数逓倍のため
に異なる方向へ電気的に分極された分域を備える光導波
路の製造方法、及び請求項１６に記載の光の周波数逓倍
のための装置、及び請求項２４に記載の基板に対し相対
的に移動可能な光導波路を備える装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光の周波数倍増は半導体レーザで用いら
れ第２高調波発生と呼ばれている。半導体レーザの出力
は０．０１〜１Ｗであって小さいので、第２高調波発生
効率を一貫して最大にしなければならない。その重要な
基準は次のとおりである。
【０００３】ａ）高い非線形係数を有する材料だけが用
いられる。処理に関与する光波の電磁界ベクトル及び伝
播方向は、第２高調波発生効率テンソルの最大要素が適
用されるように選択すべきである。
【０００４】ｂ）位相整合技術（例えばツェルニケ（F.
Zernike）の著書「応用非線形光学（Applied Nonlinea
r Optics）」ウィリイ出版社、１９７７年参照）により
例えば高調波への最適なエネルギー供給が行われる。位
相整合は例えば基本波と高調波との間の不可避の屈折率
分散がまさに複屈折（光学的異方性）により補償される
ことにより達成される。
【０００５】基準ａ）に基づく最適方向と基準ｂ）に基
づく最適方向とは一般に一致しない。必要な妥協は第２
高調波効率を犠牲にして行われる。
【０００６】ｃ）基本波及び高調波が光学的非線形材料
から成る導波路中を導かれると、回折により集束された
光波が発散することが避けられる。むしろ集束された光
の高い有効電磁界強さが大きい相互作用長にわたり維持
される。所定の焦点断面に対しては理想的な場合には、
周波数倍増された光の仕事率が自由光線焦点の距離に関
連した導波路の有効長と共に２乗で高まる。導波路によ
る第２高調波発生の特定の可能性及び問題（多モード分
散、多モード界重畳による位相整合）は、例えばシュテ
ーゲマン（Stegemann ）の論文「非線形集積光学系（No
nlinear Integrated Optics ）」ジャーナル オブ ア
プライド フィジックス（J. Appl. Phys.）、第５８巻
（１９８２年）、第Ｒ５７〜Ｒ７８ページに詳細に記載
されている。
【０００７】一般に用いられる良好な第２高調波発生材
料の非線形係数は例えば次のとおりである。 ＬｉＮｂＯ3 、ｄ31：６ｐｍ／Ｖ ＬｉＮｂＯ3 、ｄ33：５０ｐｍ／Ｖ ＫＮｂＯ3 、ｄ32：１５ｐｍ／Ｖ ＭＮＡ（有機材料）、ｄ11：１６０ｐｍ／Ｖ
【０００８】複屈折による正規の位相整合はＬｉＮｂＯ
3 の場合には比較的小さい係数ｄ31に対してだけ可能で
あり、その際達成可能な最短の波長は約５００ｎｍであ
り、他方ではこの材料の透過領域は約４００ｎｍにすぎ
ない。
【０００９】正規の位相整合の代わりに擬似位相整合技
術を用いることが既に１９６０年代に提案された（例え
ばツェルニケ（F. Zernike）の著書「応用非線形光学
（Applied Nonlinear Optics）」ウィリイ出版社、１９
７７年；ブレームベルゲン（Bloembergen ）の論文「フ
ィジカル レビュー（Phys. REv.）」第１２７巻（１９
６２年）、第１９１８ページ；アメリカ合衆国特許第33
84433 号明細書参照）。この第２高調波発生方法の理解
のために、非線形材料を通過する周波数ωの基本波、位
相固定的に基本波に結合された電荷転送調波（周波数２
ωを有する電荷転送調波成分）及び電荷転送波により励
起された周波数２ωの自由伝播高調波が用いられた。正
規の分散の場合には高調波は基本波及び電荷転送調波よ
り幾分低速で走る。
【００１０】正規の位相整合の場合には基本波及び高調
波に対する伝播速度従って屈折率が正確に等しくされ
る。擬似位相整合の場合にはまず異なる速度により電荷
転送調波と高調波との間に位相差を発生させる。所定の
距離ｌc を通過後に位相差は値πに達する。この位相差
はこれ以上のエネルギーが電荷転送調波から高調波へ供
給されることを妨げる。技術的な要点はちょうど箇所ｌ
c で電荷転送調波を逆極性とすることにある。これは妨
げとなる差πだけ位相を逆戻りさせることに相応し、そ
れにより初期状態が再び形成される。従って電荷転送調
波は次の距離区間で再び正しい位相関係で高調波の形成
のために寄与する。多数の距離区間に対して見ると連続
的に成長する高調波が生じる。局部的な位相差は常に０
とπの間にとどまる。平均値がπ／２である有限な位相
差の故に、放射される調波電磁界が係数２／π＝０．６
４だけ、正確に消滅する位相差を有する正規の位相整合
の場合より小さい。一般に擬似位相整合の場合のこの効
率低下は、関与する波の方向及び周波数に関して正規の
位相整合の場合に存在する制約の消滅により償って余り
ある。
【００１１】実際に擬似位相整合が周期的に逆平行に分
極された強誘電性の分域の形にパターン形成されたＬｉ
ＮｂＯ3 バルク結晶で実証された（例えばフェン（D. F
eng）ほかの論文「アプライド フィジックス レター
ズ（Appl. Phys. Lett. ）」第３７巻（１９８０年）、
第６０７ぺージ；フェイスト（A. Feist）及びコイドル
（P. Koidl）の論文「アプライド フィジックス レタ
ーズ（Appl. Phys. Lett. ）」第４７巻（１９８５
年）、第１１２５ページ；キュー（Xue ）ほかの論文
「チャイニーズ フィジクス（Chinese Physics ）」第
４巻（１９８４年）、第５５５ページ参照）。分域厚さ
ｈはここでは約４μｍであった。その際大きい方の非線
形係数ｄ33を約１ｍｍの全長を有する数百の分域にわた
り利用し、第２高調波発生効率をｄ31位相整合による同
じ長さのパターンの無い結晶に比べて１７倍改善するこ
とができた。
【００１２】擬似位相整合ＬｉＮｂＯ3 による同様な第
２高調波発生研究ではスタンフォード（ＵＳＡ）で約４
２０ｎｍの青スペクトル域も開発されようとしている
（マーゲル（Magel ）ほかの会議講演ＴＨＱ３、ＣＬＥ
Ｏ、１９８９年、バルチモア参照）。
【００１３】ソメク（Somekh）及びヤリブ（Yariv ）に
より、人工の周期性パターン例えば導波路表面の波状変
形による擬似位相整合を用いた導波路形第２高調波発生
（ソメク（Somekh）の論文「アプライド フィジックス
レターズ（Appl. Phys. Lett. ）」第２１巻（１９７
２年）、第１４０ページ参照）、又は導波路材料の非線
形係数の０と最大値の間の周期的変調（ソメク（Somek
h）の論文「オプティックス コミッティ（Opt. Com
m.）」第６巻（１９７２年）、第３０１ページ参照）に
対し提案が行われている。この後者の文献では層状導波
路のための実施提案が行われている。
【００１４】ＬｉＮｂＯ3 ウェーハの表面上にも分域が
作られた（リム（Lim ）ほかの会議講演ＴＨＱ４、ＣＬ
ＥＯ、１９８９年、バルチモア）。続いて陽子置換によ
りこのウェーハ上にプレーナ形導波路が作られ、これに
ついて１０６４ｎｍに対し擬似位相整合第２高調波発生
が実証された。
【００１５】擬似位相整合技術の長所には、周期的に交
替する電気分極分域の加工の際の困難が対立して存在す
る。この困難は主として約１μｍの必要な精度を持たせ
てこの周期的に交替する分極分域を加工することが実際
上部分的にしか成功していないことにある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、特
に必要な細かさと精度を備え改善されたパターン品質を
有し擬似位相整合による第２高調波発生に適した光導波
路装置が製造できるような、前記の種類の方法を提供す
ることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、所定のキュリー温度を有する強誘電性の光学的非
線形材料から成る均一な基板の表面上に、ドーピング材
料から成り間隔を置いて並列配置された一連の層が被覆
され、これらの層の下にドーピング材料からの少なくと
も一つのドーパントの拡散により間隔を置いて並べて配
置されたドープ領域が基板中に作られ、これらのドープ
領域では基板のキュリー温度とは明らかに異なるキュリ
ー温度が出現し、その際ドープ領域を有する基板が相互
に異なる両キュリー温度のうちの高い方の温度で又はそ
れ以上で一方の所定方向へ向いた電界を加えられ、その
後に両キュリー温度の低い方の温度で他方の方向へ向い
た電界を加えられ、両キュリー温度に比べて非常に低い
温度で光導波路が逆向きに分極されたこれらのドープ領
域のそばに配置され、この導波路中を導かれる光波がこ
れらのドープ領域により影響を与えられるようにするこ
とにより解決される。
【００１８】
【発明の効果】この発明に基づく方法の長所は、波長の
短い（青色の）光の発生のために１〜３μｍであるパタ
ーン幅ｌc を、１〜４ｍｍの一般的寸法を有する第２高
調波発生パターン全体にわたり、ｌc の数分の１すなわ
ち例えば０．５μｍに維持できるということにある。
【００１９】この発明に基づく方法の重要な長所は、積
層基板（フェン（D. Feng ）ほかの論文「アプライド
フィジックス レターズ（Appl. Phys. Lett. ）」第３
７巻（１９８０年）、第６０７ページ参照）の代わりに
均一に強誘電性の光学的非線形材料から成る基板が用い
られることにある。
【００２０】この発明に基づく方法の場合には基板は純
粋なＬｉＮｂＯ3 、純粋なＢａＴｉＯ3 又は純粋なＰｂ
ＴｉＯ3 から成ることができる（請求項２参照）。基板
はＬｉＮｂＯ3 から成るのが有利である（請求項３参
照）。
【００２１】ドーパントとしてＴｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌａ並
びにＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉのような（請求項５
参照）無色透明のイオン発生体（請求項４参照）が用い
られるのが有利である。
【００２２】光導波路は特に基板中にドープされた光導
波路として作ることができる。その際光導波路をドープ
された導波路の形で、基板及びドープ領域の両キュリー
温度に比べて低い温度で基板中に作る（請求項６参照）
のが合目的的である。なぜならばその際分域が移動する
又は極性が反転することが避けられるからである。陽子
置換及び／又はイオン注入によるドープされた導波路の
製作はこのために適している（請求項７参照）。
【００２３】並んで延び周期的に交替して分極された帯
状の分域が望ましい。このことは、ドーピング材料から
成る帯状層の使用により間隔を置いて並んで延びる帯状
ドープ領域が基板中に作られる（請求項８参照）ことに
より容易に達成できる。
【００２４】光導波路は基板中のドープ領域の列の方向
へ延びる少なくとも一つの帯状導波路の形で作られると
有利である（請求項９参照）。
【００２５】基板上に一つ又は複数の光導波路と、交互
に逆方向へ電気的に分極された分域を備える光の周波数
逓倍のための有利な装置は、分域が基板の表面に並んで
延びる帯状領域により画成され、基板中では帯状領域ご
とに基板の材料が交互に逆方向へ分極され、光導波路が
帯状領域と交差する一つの又は複数の帯状導波路である
ように構成される。この有利な装置は請求項８に記載の
方法と請求項９に記載の方法とを組み合わせることによ
り容易に作ることができる。
【００２６】所定の帯幅を備え分域を画成する帯状領域
が作られると、装置を運転すべき所定の運転温度及び所
定の運転波長が生じる。運転温度及び／又は運転波長が
これらの所定の値から外れると、帯状領域の幅の微調整
を行わなければならないが、しかしこの微調整は帯状領
域の固定された幅を備える装置では不可能である。
【００２７】それにもかかわらずこの発明は、帯状領域
従って分域の幅の微調整が、目標値から外れた運転温度
及び／又は波長の場合にも可能であるような方法を示
す。
【００２８】このために望ましくは請求項１６に記載の
装置は、相互に平行に延びる帯状領域がそれぞれ一定の
幅を有しかつ複数の帯状導波路と種々の角度を成して交
差し（請求項１７参照）、その際望ましくは複数の帯状
導波路が合流して一体となる（請求項１８参照）ように
構成されるか、又は帯状領域がそれぞれ変化する幅を有
しかつ複数の平行な帯状導波路と交差し（請求項１９参
照）、その際望ましくは帯状領域が集合又は離散しつつ
延びる（請求項２０参照）ように構成されるか、又は請
求項１６に記載の装置が基板に対し相対的に移動可能な
帯状導波路を備え（請求項２１参照）、その際この種の
一方の有利な装置は、相互に平行に延びる帯状領域がそ
れぞれ一定の幅を有しかつ移動可能な帯状導波路が基板
に対し相対的に傾動可能である（請求項２２参照）よう
になっているか、又は他方の有利な装置は、帯状領域が
それぞれ変化する幅を有し移動可能な帯状導波路がそれ
自体基板に対し相対的に平行移動可能である（請求項２
３参照）ようになっている。
【００２９】請求項１７〜２０に記載の装置はこの順序
に従い請求項１０〜１３に記載の方法により容易に製造
できる。同様に請求項２１〜２３に記載の装置は、作る
べきドープ領域に関してかつ移動可能な帯状導波路の製
作を除いて、請求項１０〜１３に記載の方法により容易
に作ることができる。
【００３０】この発明により初めて、基板に対し相対的
に移動可能な光導波路を備え基板上に集積された光学装
置が提供され（請求項２４参照）、その際特に請求項２
１〜２３に記載の装置はこの種の集積光学装置である。
【００３１】請求項２４に記載の集積光学装置の望まし
くかつ有利な実施態様は請求項２５〜２８に記載されて
いる。
【００３２】
【実施例】次にこの発明に基づく光導波路装置の製造工
程と装置の複数の実施例とを示す図面により、この発明
を詳細に説明する。
【００３３】この発明に基づく方法に従って、例えばＬ
ｉＮｂＯ3 から成る基板１の望ましくは研磨された表面
１０上に、ドーピング材料例えばＴｉから成り間隔ｄを
置いて並べて配置された一連の帯状層１３がホトリソグ
ラフィと蒸着、スパッタリング又は他の被覆技術とによ
りかぶせられる。
【００３４】帯状層１３中に含まれるドーパントは熱処
理により表面１０の下方へ基板１中へ侵入拡散されるの
で、帯状ドープ領域１４が表面の下の基板１中に生じ、
この領域の長手方向が同様に図の紙面に対し直角に延
び、この領域はドープ領域１４の間の間隔にもほぼ等し
い所定の分域幅ｌc を決定する。
【００３５】この化学的ドーピングによりドープ領域１
４中に、純粋な基板材料のキュリー温度Ｔc とは多少と
も異なるキュリー温度Ｔc1が現れる。
【００３６】ドーピングは、ドーピング濃度が一方では
分域境界での光散乱を招くような屈折率の大きい変化を
避けるために必要以上に高くないように選ばれ、しかし
他方では十分に大きい処理技術的に制御可能な差｜Ｔc1
−Ｔc ｜が生じる、すなわちＴc1が明らかにＴc と異な
るように十分に大きい、という条件に基づき決定され
る。
【００３７】その後ドープ領域１４を備えドーピングさ
れた基板１が、相違する両方のキュリー温度Ｔc 、Ｔc1
のうちの高い方の温度で所定の方向に向いた電界により
強誘電的に分極される。図１に示す実施例の場合には普
遍性を制限することなく、ドープ領域１４のキュリー温
度Ｔc1がドープされていない基板１のキュリー温度Ｔc
より高く、かつ電界Ｅが基板１の表面１０から出て行く
方向ｒ１へ向いていると仮定する。そして基板１とドー
プ領域１４とが冷却の後に矢印Ｐ１の方向へ永久的に分
極される。
【００３８】その後に両キュリー温度Ｔc 、Ｔc1のうち
の低い方の温度例えば温度Ｔc で、基板１が逆方向ｒ２
へ向いた例えば同じ強さの電界にさらされ、それにより
ドープされていない基板１が冷却後に矢印Ｐ２で示され
る逆の方向へ分極される。
【００３９】そのとき表面１０の平面図では直接並んで
延びる帯状分域１１、１２が存在し、その際分域１１は
ドープ領域１４により画成され方向ｒ１へ永久的に分極
され、他方では隣接するドープ領域１４の間の帯状中間
空間により画成される分域１２は方向ｒ２へ永久的に分
極されている。
【００４０】Ｔc が上述の実施例とは異なってＴc1より
大きい場合には、まずドープされていない基板材料が永
久的に分極され、その後初めてドープ領域１４のドープ
された材料が分極される。
【００４１】逆向きに分極された分域１１、１２を備え
る基板が図１ｄに示されている。その際、製作すべき光
導波路がドープされた導波路の形で両キュリー温度Ｔ
c 、Ｔc1に比べて非常に低い温度で例えば陽子置換及び
／又はイオン注入により作られると仮定する。この種の
導波路は図１ｄに示され、その際この図は図２に示す装
置を通る切断線Ｉ−Ｉによる断面図であると見なされ
る。導波路１５の厚さは符号ｔで示されている。帯状ド
ープ領域１４は導波路のこの厚さｔと少なくとも同じ厚
さを有する。
【００４２】図２に示す実施例の場合には、周期的に交
替する分極分域１１、１２が基板１の表面１０の直接並
べて配置された平行な帯状領域であり、これらの領域は
一群の帯状導波路１５と種々の角度を成して交差してい
る。これらの帯状導波路１５は図で左にある入口側では
相互に分離され、右に向かう方向へ合流して右の出口側
で一体となる。分域１１、１２の幅ｌc はこの装置の場
合には目標幅より僅かに小さく選ばれている。一次光の
ための入射点の選択によりすなわち導波路１５のうちの
一つの選択により、所定の運転温度及び運転波長に適し
た効果的な分域幅ｌeff を選ぶことができる。
【００４３】図２には一次光のための入射点が符号１５
１〜１５５で示され、他方では一次光及び周波数倍増さ
れた光のための出射点が符号１５０で示されている。
【００４４】図３に示す装置は、帯状分域１１、１２が
一定の幅を有せず幅が変化し例えば方向Ｒへ連続的に広
がり、更にこれらの帯状分域１１、１２と交差する帯状
導波路１５が相互に平行に配置されていることにより、
図２に示す装置とは異なっている。
【００４５】図２に示す装置の場合と同様に図３に示す
装置の場合にも、種々の入射点１５１〜１５６には分域
の種々の幅ｌc が従属している。
【００４６】図２に示す装置の場合と同様に図３に示す
装置の場合にも、光がレンズＬ１を介して入射点１５１
〜１５６へ入力され、他方の側で従属する出射点１６１
〜１６４からレンズＬ２を介して出力され、その際周波
数倍増された光をフィルタＦｉを経て取り出すことがで
きる。
【００４７】個々の帯状導波路１５の設計パラメータ
（断面形状、屈折率変動幅、屈折率分布曲線）の選択に
より、擬似位相整合による第２高調波発生過程のできる
だけ小さい温度依存性及びスペクトル依存性がもたらさ
れるように、帯状導波路の分散特性に影響を与えること
ができる。
【００４８】図２及び図３に示す装置の場合に傾動可能
な又は平行移動可能な帯状導波路を用いると、帯状導波
路の扇形又は平行な群は必要ではなく唯一の帯状導波路
１５で十分である。
【００４９】図４及び図５はこの種の移動可能な帯状導
波路１５の二つの実施例を示す。図４に示す装置の場合
には、光導波路１５が基体２の基板１の表面１０と向か
い合った表面２０上に形成され、その際基板１と基体２
とが相対的に二重矢印Ｐの方向へ移動可能である。導波
路１５自体は、例えば基体２の屈折率ｎ1 に比べて高い
屈折率ｎ2 を有する透明な液２１により、基体２の表面
２０上に形成された溝２２中に画成することができる。
【００５０】図５に示す装置の場合には光導波路１５
が、電気光学的又は磁気光学的材料から成る基板１の表
面１０に向かい合って配置され基板中に電界又は磁界Ｆ
を発生させる装置３により形成され、その際装置３と基
板１とは二重矢印Ｐの方向へ相対的に移動可能である。
電界又は磁界Ｆを発生させ装置３は中間に間隙３３を残
している相互に平行な帯状の二つの電極３１、３２又は
磁極を有する。電界又は磁界Ｆは周囲に比べて基板の局
部的な屈折率増加を発生させ、それにより基板１に対し
て相対的に装置３を移動させる場合に一緒に動く光導波
路が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ〜ｄはそれぞれこの発明に基づく光導波路装
置の製造方法の一実施例の製造工程を示す断面図であ
る。
【図２】この発明に基づく光導波路装置の一実施例の平
面図である。
【図３】装置の異なる実施例の平面図である。
【図４】装置の異なる実施例の要部断面図である。
【図５】装置の異なる実施例の要部断面図である。
【符号の説明】 １ 基板 ２ 基体 ３ 電界又は磁界発生装置 １０、２０ 表面 １１、１２ 分域 １３ 帯状層 １４ ドープ領域 １５ 光導波路 ２１ 液 ２２ 溝 ３１、３２ 電極 ３３ 間隙
フロントページの続き (72)発明者 エクハルト シユトルク ドイツ連邦共和国 8000 ミユンヘン 71 アルゲルスリーダー シユトラーセ 27

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学的非線形材料から成る基板（１）中
    に光の周波数逓倍のために異なる方向（ｒ１、ｒ２）へ
    電気的に分極された分域（１１、１２）を備える光導波
    路の製造方法において、所定のキュリー温度（Ｔc ）を
    有する強誘電性の光学的非線形材料から成る均一な基板
    （１）の表面（１０）上に、ドーピング材料から成り間
    隔を置いて並べて配置された一連の層（１３）が被覆さ
    れ、これらの層（１３）の下にドーピング材料からの少
    なくとも一つのドーパントの拡散により間隔を置いて並
    列配置されたドープ領域（１４）が基板中に作られ、こ
    れらのドープ領域では基板のキュリー温度（Ｔc ）とは
    明らかに異なるキュリー温度（Ｔc1）が出現し、その際
    ドープ領域（１４）を有する基板（１）が相互に異なる
    両キュリー温度（Ｔc 、Ｔc1）のうちの高い方の温度で
    又はそれ以上で一方の所定方向（ｒ１又はｒ２）へ向い
    た電界（Ｅ）を加えられ、その後に両キュリー温度（Ｔ
    c 、Ｔc1）の低い方の温度で他方の方向（ｒ２又はｒ
    １）へ向いた電界（Ｅ）を加えられ、両キュリー温度
    （Ｔc 、Ｔc1）に比べて非常に低い温度で光導波路（１
    ５）が逆向きに分極されたこれらのドープ領域（１４）
    のそばに配置され、この導波路（１５）中を導かれる光
    波がこれらのドープ領域（１４）により影響を与えられ
    るようにすることを特徴とする光導波路装置の製造方
    法。
  2. 【請求項２】 基板（１）の材料が物質ＬｉＮｂＯ3 、
    ＢａＴｉＯ3 及びＰｂＴｉＯ3 から成る群から選択され
    ることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 基板（１）の材料がＬｉＮｂＯ3 から成
    ることを特徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ドーパントが無色透明なイオン発生体の
    物質群から形成されることを特徴とする請求項１ないし
    ３の一つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 ドーパントが物質Ｔｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｌ
    ａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉから成る群から選択
    されることを特徴とする請求項１ないし４の一つに記載
    の方法。
  6. 【請求項６】 光導波路（１５）がドープされた導波路
    の形で基板（１）中に作られることを特徴とする請求項
    １ないし５の一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】 ドープされた光導波路（１５）が陽子置
    換及び／又はイオン注入により作られることを特徴とす
    る請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 ドーピング材料から成る帯状層（１３）
    を用いることにより間隔を置いて並んで延びる帯状ドー
    プ領域（１４）が基板中に作られることを特徴とする請
    求項１ないし７の一つに記載の方法。
  9. 【請求項９】 光導波路（１５）が基板（１）中のドー
    プ領域（１４）の列の方向へ延びる少なくとも一つの帯
    状導波路の形で作られることを特徴とする請求項１ない
    し８の一つに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 平行に並んで延びるそれぞれ一定の幅
    （ｌc ）の帯状ドープ領域（１４）、及びこれらのドー
    プ領域（１４）と種々の交差角を成して交差する複数の
    帯状導波路（１５）が作られることを特徴とする請求項
    ８又は９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 複数の帯状導波路（１５）が合流して
    一体となることを特徴とする請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 長手方向（Ｒ）へ変化する幅（ｌC ）
    を有する帯状ドープ領域（１４）、及び帯状ドープ領域
    （１４）と交差する複数の帯状導波路（１５）が作られ
    ることを特徴とする請求項８又は９記載の方法。
  13. 【請求項１３】 帯状ドープ領域（１４）が所定の方向
    （Ｒ）へ広がることを特徴とする請求項１１記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 平行に並んで延びる均一な幅（ｌc ）
    の帯状ドープ領域（１４）、及びこれらのドープ領域
    （１４）と交差し基板（１）に対し相対的に傾動可能な
    帯状導波路（１５）が作られることを特徴とする請求項
    ８又は９記載の方法。
  15. 【請求項１５】 長手方向（Ｒ）へ変化する幅（ｌc ）
    を有する帯状ドープ領域（１４）、及びこれらの帯状領
    域（１４）と交差し基板（１）に対し相対的に平行移動
    可能な帯状導波路（１５）が作られることを特徴とする
    請求項８又は９記載の方法。
  16. 【請求項１６】 基板（１）上に一つ又は複数の光導波
    路（１５）と交互に逆方向（ｒ１、ｒ２）へ電気的に分
    極された分域（１１、１２）とを備える光の周波数逓倍
    のための装置において、分域が基板（１）の表面（１
    ０）に並んで延びる帯状領域により画成され、基板
    （１）中では帯状領域ごとに基板（１）の材料が交互に
    逆方向（ｒ１、Ｒ２）へ分極され、光導波路（１５）が
    帯状領域と交差する一つの又は複数の帯状導波路である
    ことを特徴とする光周波数逓倍装置。
  17. 【請求項１７】 相互に平行に延びる帯状領域（１１、
    １２）が一定の幅（ｌc ）を有し、複数の帯状導波路
    （１５）と種々の角度を成して交差することを特徴とす
    る請求項１６記載の装置。
  18. 【請求項１８】 複数の帯状導波路（１５）が合流して
    一体となることを特徴とする請求項１７記載の装置。
  19. 【請求項１９】 帯状領域（１１、１２）が変化する幅
    （ｌC ）を有し、複数の平行な帯状導波路（１５）と交
    差することを特徴とする請求項１８記載の装置。
  20. 【請求項２０】 帯状領域（１１、１２）が集合又は離
    散しつつ延びることを特徴とする請求項１９記載の装
    置。
  21. 【請求項２１】 基板（１）に対し相対的に移動可能な
    帯状導波路（１５）を備えることを特徴とする請求項１
    ６記載の装置。
  22. 【請求項２２】 帯状ドープ領域（１４）が平行に並ん
    で延びかつ均一な幅（ｌc ）を有し、移動可能な帯状導
    波路（１５）が基板（１）に対し相対的に傾動可能であ
    ることを特徴とする請求項２１記載の装置。
  23. 【請求項２３】 帯状ドープ領域（１４）が長手方向
    （Ｒ）へ変化する幅（ｌc ）を有し、移動可能な帯状導
    波路（１５）が基板（１）に対し相対的に平行移動可能
    であることを特徴とする請求項２１記載の装置。
  24. 【請求項２４】 基板（１）に対し相対的に移動可能な
    光導波路（１５）を備えることを特徴とする基板（１）
    上に集積された請求項２１ないし２３の一つに記載の装
    置。
  25. 【請求項２５】 光導波路（１５）が基板（１）の表面
    （１０）と向かい合う基体（２）の表面（２０）上に構
    成され、その際基板（１）と基体（２）とが相対的に移
    動可能であることを特徴とする請求項２４記載の装置。
  26. 【請求項２６】 移動可能な光導波路（１５）が、基体
    （２）の屈折率（ｎ1 ）に比べて大きい屈折率（ｎ2 ）
    を有する透明な液（２１）により、基体（２）の表面
    （２０）上に形成された溝（２２）の中に画成されるこ
    とを特徴とする請求項２５記載の装置。
  27. 【請求項２７】 移動可能な光導波路（１５）が、電気
    光学的又は磁気光学的材料から成る基板（１）の表面
    （１０）に向かい合って配置され基板（１）中に電界又
    は磁界（Ｆ）を発生させる装置（３）により形成され、
    この装置（３）と基板（１）とが相対的に移動可能であ
    ることを特徴とする請求項２４記載の装置。
  28. 【請求項２８】 電界又は磁界（Ｆ）を発生させる装置
    （３）が、中間に間隙（３３）を残す相互に平行な二つ
    の帯状の電極（３１、３２）又は磁極を有し、基板
    （１）の表面（１０）に平行に移動可能であることを特
    徴とする請求項２７記載の装置。
JP3262691A 1990-09-20 1991-09-13 光導波路装置の製造方法と光周波数逓倍装置 Withdrawn JPH06342177A (ja)

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