JPH0822041A - 第二高調波発生素子 - Google Patents
第二高調波発生素子Info
- Publication number
- JPH0822041A JPH0822041A JP18064694A JP18064694A JPH0822041A JP H0822041 A JPH0822041 A JP H0822041A JP 18064694 A JP18064694 A JP 18064694A JP 18064694 A JP18064694 A JP 18064694A JP H0822041 A JPH0822041 A JP H0822041A
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- Japan
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- optical
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- waveguides
- optical waveguides
- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 歩留まりの向上を図ることができる第二高調
波発生素子を提供する。 【構成】 ＬＮ、ＬＴ、ＫＴＰ等の単結晶基板上に光導
波路を作製するにあたり、同じ構造の光導波路を２本以
上複数本作製し、いくつかが作製途中のミスにより機能
しなくなる事をみこした構造を作製しておく。
波発生素子を提供する。 【構成】 ＬＮ、ＬＴ、ＫＴＰ等の単結晶基板上に光導
波路を作製するにあたり、同じ構造の光導波路を２本以
上複数本作製し、いくつかが作製途中のミスにより機能
しなくなる事をみこした構造を作製しておく。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を利用する光
情報処理分野、光応用計測制御分野、印刷・製版分野、
医用分野に使用する光波長変換素子に関するものであ
る。
情報処理分野、光応用計測制御分野、印刷・製版分野、
医用分野に使用する光波長変換素子に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光の波長を第二高調波に効率よく変換し
てやるためには、光波長変換素子内での位相整合条件が
満足される必要がある。この方法としては従来より角度
位相整合、温度位相整合、導波路を用いる方法等が提案
され用いられてきた。最近、位相整合方法として注目さ
れているものに周期構造を用いた擬似位相整合と呼ばれ
る方法があり、例えば、Phys.Rev.,Vol.127,p.1918(196
2)において J.A.Armstrongらによって示されている。こ
れは周期的に結晶内の分極方向を反転して基本波と高調
波の位相不整合量を補償しようとするものである。
てやるためには、光波長変換素子内での位相整合条件が
満足される必要がある。この方法としては従来より角度
位相整合、温度位相整合、導波路を用いる方法等が提案
され用いられてきた。最近、位相整合方法として注目さ
れているものに周期構造を用いた擬似位相整合と呼ばれ
る方法があり、例えば、Phys.Rev.,Vol.127,p.1918(196
2)において J.A.Armstrongらによって示されている。こ
れは周期的に結晶内の分極方向を反転して基本波と高調
波の位相不整合量を補償しようとするものである。
【０００３】ここで分極反転とは使用する一定方向に分
極した単結晶誘電体材料の分極の方向を反転させること
をいう。この手法を第二高調波発生（ＳＨＧ）素子に適
用したものが分極反転型ＳＨＧ素子である。
極した単結晶誘電体材料の分極の方向を反転させること
をいう。この手法を第二高調波発生（ＳＨＧ）素子に適
用したものが分極反転型ＳＨＧ素子である。
【０００４】この分極反転を起こさせるには、これまで
に種々の方法が行われている。例えば、Lim E.J.,Fejer
M.M.,Beyer R.L.and Kozolovsky W.J.: Electron. Let
t.,25,11,p.731(1989) におけるように、ニオブ酸リチ
ウム（ＬＮ）単結晶ではＴｉ金属の熱拡散が用いられて
いる。例えば、K.Mizuuchi et al.: Appl. Phys. Let
t.,58,p.2732(1991)におけるように、タンタル酸リチウ
ム（ＬＴ）単結晶ではプロトン交換後、急速加熱という
手法が用いられている。ＬＮ、ＬＴ両結晶においては、
格子状に分極反転領域と非分極反転領域とを形成し、そ
のパターンに直交する方向にチャンネル導波路を作製
し、素子としている。図１に素子の構造を示す。
に種々の方法が行われている。例えば、Lim E.J.,Fejer
M.M.,Beyer R.L.and Kozolovsky W.J.: Electron. Let
t.,25,11,p.731(1989) におけるように、ニオブ酸リチ
ウム（ＬＮ）単結晶ではＴｉ金属の熱拡散が用いられて
いる。例えば、K.Mizuuchi et al.: Appl. Phys. Let
t.,58,p.2732(1991)におけるように、タンタル酸リチウ
ム（ＬＴ）単結晶ではプロトン交換後、急速加熱という
手法が用いられている。ＬＮ、ＬＴ両結晶においては、
格子状に分極反転領域と非分極反転領域とを形成し、そ
のパターンに直交する方向にチャンネル導波路を作製
し、素子としている。図１に素子の構造を示す。
【０００５】また、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）において
は、硝酸ルビジウムの溶融塩に浸すことによるというイ
オン交換法によりセグメントタイプの光導波路を作製す
ると同時にその溶融塩に硝酸バリウムを添加し、その部
分を分極反転させることにより、分極反転型ＳＨＧ素子
の作製が行われている（Appl. Phys. Lett., Vol.57,N
o.20,p.2074(1990)）。図２に素子の構造を示す。尚、
図１及び図２において、１はＬＮ基板、２は光導波路、
３は分極反転領域、４は非分極反転領域、５はＫＴＰ基
板である。
は、硝酸ルビジウムの溶融塩に浸すことによるというイ
オン交換法によりセグメントタイプの光導波路を作製す
ると同時にその溶融塩に硝酸バリウムを添加し、その部
分を分極反転させることにより、分極反転型ＳＨＧ素子
の作製が行われている（Appl. Phys. Lett., Vol.57,N
o.20,p.2074(1990)）。図２に素子の構造を示す。尚、
図１及び図２において、１はＬＮ基板、２は光導波路、
３は分極反転領域、４は非分極反転領域、５はＫＴＰ基
板である。
【０００６】これまでに、我々はＫＴＰにおいてセグメ
ントタイプの光導波路において問題となっていたもれ光
の問題を各セグメントをレンズ状にすることによって解
決することができた（特開平５−１６４０１７）。
ントタイプの光導波路において問題となっていたもれ光
の問題を各セグメントをレンズ状にすることによって解
決することができた（特開平５−１６４０１７）。
【０００７】このような光導波路を一般にＫＴＰ、Ｌ
Ｔ、ＬＮ単結晶基板上にフォトリソグラフィーの技術に
より写し込み、イオン交換法等により光導波路を形成し
ＳＨＧ素子として使用することが行われている。
Ｔ、ＬＮ単結晶基板上にフォトリソグラフィーの技術に
より写し込み、イオン交換法等により光導波路を形成し
ＳＨＧ素子として使用することが行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】イオン交換法等により
非線形光学結晶上に光導波路を作製する際に光導波路を
１本だけ作製するのでは、素子作製ミスにより途中で光
導波路が途切れたりした場合、素子は機能しなくなって
しまう。光導波路を２本以上複数本作製できるフォトマ
スクを用いておけば、たとえそのうちの何本かが途切れ
たりしても、のこりの何本かが残り、光導波路としてう
まく使用することが出来る。
非線形光学結晶上に光導波路を作製する際に光導波路を
１本だけ作製するのでは、素子作製ミスにより途中で光
導波路が途切れたりした場合、素子は機能しなくなって
しまう。光導波路を２本以上複数本作製できるフォトマ
スクを用いておけば、たとえそのうちの何本かが途切れ
たりしても、のこりの何本かが残り、光導波路としてう
まく使用することが出来る。
【０００９】この発明の目的は、ＬＮ、ＬＴ、ＫＴＰを
用いたＳＨＧ素子に於いて、イオン交換法により単結晶
に光導波路を数本作製することにより、素子作製中にそ
のうち何本かが途切れても残りの光導波路が素子の機能
を維持する事が出来るようにする事である。また、これ
により素子作製の歩留まりを向上させる事である。
用いたＳＨＧ素子に於いて、イオン交換法により単結晶
に光導波路を数本作製することにより、素子作製中にそ
のうち何本かが途切れても残りの光導波路が素子の機能
を維持する事が出来るようにする事である。また、これ
により素子作製の歩留まりを向上させる事である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、以下のような方策を施した。イオン交換法等によ
り非線形光学結晶上に光導波路を作製する際に光導波路
を１本だけ作製するのでは、素子作製ミスにより途中で
光導波路が途切れたりした場合、素子は機能しなくなっ
てしまう。同種の光導波路を２本以上複数本作製できる
フォトマスクを用いておけば、たとえそのうちの何本か
が途切れたりしても、のこりの何本かが残り、光導波路
としてうまく作用することが出来ることを発見した。具
体的には、図４に示すように、ＫＴＰ単結晶ｚ板上にセ
グメント型に光導波路を４本から１０本作製し、そのう
ちの数本が完全に設計通りの光導波路として作用する事
を発見した。その際、セグメントの形状は、楕円、円
等、図３に示すように種々の形状が可能である。また、
チャンネル導波路を作製する際でも同様である。
めに、以下のような方策を施した。イオン交換法等によ
り非線形光学結晶上に光導波路を作製する際に光導波路
を１本だけ作製するのでは、素子作製ミスにより途中で
光導波路が途切れたりした場合、素子は機能しなくなっ
てしまう。同種の光導波路を２本以上複数本作製できる
フォトマスクを用いておけば、たとえそのうちの何本か
が途切れたりしても、のこりの何本かが残り、光導波路
としてうまく作用することが出来ることを発見した。具
体的には、図４に示すように、ＫＴＰ単結晶ｚ板上にセ
グメント型に光導波路を４本から１０本作製し、そのう
ちの数本が完全に設計通りの光導波路として作用する事
を発見した。その際、セグメントの形状は、楕円、円
等、図３に示すように種々の形状が可能である。また、
チャンネル導波路を作製する際でも同様である。
【００１１】
【作用】前記の方法を用いると、ＬＮ、ＬＴ、ＫＴＰ単
結晶において、ＳＨＧ素子作製や、チャンネル導波路の
作製に於いて、イオン交換法により単結晶に光導波路を
数本作製することにより、素子作製中に数本が途切れて
も残りの光導波路が素子の機能を維持する事が出来る。
本方法は、イオン交換法以外にも例えば、イオン打ち込
み法においても適用すると有効である。また、有機材料
を用いた光導波路の作製においても適用可能である。
結晶において、ＳＨＧ素子作製や、チャンネル導波路の
作製に於いて、イオン交換法により単結晶に光導波路を
数本作製することにより、素子作製中に数本が途切れて
も残りの光導波路が素子の機能を維持する事が出来る。
本方法は、イオン交換法以外にも例えば、イオン打ち込
み法においても適用すると有効である。また、有機材料
を用いた光導波路の作製においても適用可能である。
【００１２】
【実施例】本発明による実施例を以下に説明する。本発
明による第二高調波発生素子の斜視図を図４に示す。基
板はＫＴＰを用いている。この基板のマイナスｚ面上に
レジストをスピンコートし、フォトリソによりレジスト
のセグメント型レンズ状のパターニングを４本行った。
周期は、４ミクロンである。Ｔｉスパッタの後、レジス
トを除去し、Ｔｉのレンズ状パターンを作製した。硝酸
ルビジウムと硝酸バリウムの溶融塩（８：２）（３５０
℃）に１５分間浸し、表面部分に光導波路を形成し、光
波長変換素子ができる。端面を研磨の後レーザ光を導入
した。８６０ｎｍのレーザ光１０ｍＷに対して３本の光
導波路から１μＷの第二高調波を得た。１本は途中で光
導波路が途切れて基本波を導波しなかった。
明による第二高調波発生素子の斜視図を図４に示す。基
板はＫＴＰを用いている。この基板のマイナスｚ面上に
レジストをスピンコートし、フォトリソによりレジスト
のセグメント型レンズ状のパターニングを４本行った。
周期は、４ミクロンである。Ｔｉスパッタの後、レジス
トを除去し、Ｔｉのレンズ状パターンを作製した。硝酸
ルビジウムと硝酸バリウムの溶融塩（８：２）（３５０
℃）に１５分間浸し、表面部分に光導波路を形成し、光
波長変換素子ができる。端面を研磨の後レーザ光を導入
した。８６０ｎｍのレーザ光１０ｍＷに対して３本の光
導波路から１μＷの第二高調波を得た。１本は途中で光
導波路が途切れて基本波を導波しなかった。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｌ
Ｎ、ＬＴ、ＫＴＰ単結晶において、ＳＨＧ素子作製や、
チャンネル導波路の作製に於いて、イオン交換法により
単結晶に光導波路を数本作製することにより、素子作製
中に数本が途切れても残りの光導波路が素子の機能を維
持する方法を与える事が出来る。
Ｎ、ＬＴ、ＫＴＰ単結晶において、ＳＨＧ素子作製や、
チャンネル導波路の作製に於いて、イオン交換法により
単結晶に光導波路を数本作製することにより、素子作製
中に数本が途切れても残りの光導波路が素子の機能を維
持する方法を与える事が出来る。
【図１】ニオブ酸リチウム（ＬＮ）における分極反転型
ＳＨＧ素子の概略図である。
ＳＨＧ素子の概略図である。
【図２】ＫＴＰにおける従来の分極反転型ＳＨＧ素子の
概略図である。
概略図である。
【図３】各種セグメント型パターンのマスク図である。
【図４】本発明の実施例の図である。
１ ＬＮ基板 ２ 光導波路 ３ 分極反転領域 ４ 非分極反転領域 ５ ＫＴＰ基板
Claims (1)
- 【請求項１】 ＬＮ、ＬＴ、ＫＴＰ等の単結晶基板上に
光導波路を作製するにあたり、同じ構造の光導波路を２
本以上複数本作製し、いくつかが作製途中のミスにより
機能しなくなる事をみこした構造を作製しておく事を特
徴とする第二高調波発生素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18064694A JPH0822041A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 第二高調波発生素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18064694A JPH0822041A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 第二高調波発生素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822041A true JPH0822041A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=16086836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18064694A Withdrawn JPH0822041A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 第二高調波発生素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822041A (ja) |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP18064694A patent/JPH0822041A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |