JPH0980497A - Laser light generating device - Google Patents
Laser light generating deviceInfo
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- JPH0980497A JPH0980497A JP23295895A JP23295895A JPH0980497A JP H0980497 A JPH0980497 A JP H0980497A JP 23295895 A JP23295895 A JP 23295895A JP 23295895 A JP23295895 A JP 23295895A JP H0980497 A JPH0980497 A JP H0980497A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光発生装置
例えば波長変換装置に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser light generator such as a wavelength converter.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、光記録ないしは再生がなされる情
報記録、例えば光磁気記録において記録密度の向上をは
かるために、その光記録ないしは再生を行う光源として
短波長光源の必要性が高まっている。この短波長光源と
しては、第2高調波発生(以下SHGという)が用いら
れたレーザ光発生装置が注目されている。このSHG
は、基本波光周波数ωの光を第2高調波周波数2ωに変
換し、レーザ光の短波長化を行うものである。2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve recording density in information recording such as optical recording or reproduction, for example, magneto-optical recording, a short wavelength light source is required as a light source for optical recording or reproduction. . As this short-wavelength light source, a laser light generation device using second harmonic generation (hereinafter referred to as SHG) is drawing attention. This SHG
Is to convert the light of the fundamental wave optical frequency ω into the second harmonic frequency 2ω and shorten the wavelength of the laser light.
【0003】この短波長光の発生方法として、例えば非
線形光学素子によって半導体レーザ光を基本波として導
波し、第2高調波レーザ光を取出す波長変換素子による
ものがある。As a method of generating this short wavelength light, for example, there is a wavelength conversion element that guides the semiconductor laser light as a fundamental wave by a non-linear optical element and extracts the second harmonic laser light.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の非線形光学素子
によって第2高調波レーザ光を取り出す波長変換素子と
しては、導波路型波長変換素子がある。There is a waveguide type wavelength conversion element as a wavelength conversion element for extracting the second harmonic laser light by the above-mentioned nonlinear optical element.
【0005】その波長変換の基本波光源は、例えば半導
体レーザが用いられ、導波路型波長変換素子は、例えば
プロトン交換導波路が形成された非線形光学素子のニオ
ブ酸リチウム(LiNbO3 )(以下LNという)が用
いられる。For example, a semiconductor laser is used as the fundamental wave light source for the wavelength conversion, and the waveguide type wavelength conversion element is, for example, lithium niobate (LiNbO 3 ) (hereinafter referred to as LNb) which is a non-linear optical element in which a proton exchange waveguide is formed. Is used).
【0006】この導波路型波長変換素子として、図6に
示すように、板面方向がZ軸と直交する方向とされたい
わゆるZ板LNによる非線形光学素子1が用いられ、そ
のX軸方向を導波方向とする例えばプロトン交換導波路
による光導波路2が形成された構成とする場合、その偏
波方向は図6に模式的に矢印をもって示すように、Z方
向に電界成分を有するTMモードのみが伝搬され、TE
モードは伝搬されず、TMモードのフィールド分布はT
Mモードの電界方向とは垂直な方向、つまりY方向に大
きく広がる楕円状になる。As this waveguide type wavelength conversion element, as shown in FIG. 6, a non-linear optical element 1 using a so-called Z plate LN whose plate surface direction is orthogonal to the Z axis is used, and its X axis direction is set. When the optical waveguide 2 is formed by, for example, a proton exchange waveguide in the waveguide direction, the polarization direction is only the TM mode having an electric field component in the Z direction, as schematically indicated by an arrow in FIG. Is transmitted, TE
The mode is not propagated and the TM mode field distribution is T
It has an elliptical shape that is wide in a direction perpendicular to the electric field direction of the M mode, that is, in the Y direction.
【0007】一方、図7に示すように、基本波光源とし
て用いられる半導体レーザ3は、その偏波方向を模式的
に矢印をもって示すように、通常TEモードで発振し、
そのフィールド分布はTEモードの電界方向に平行に大
きく広がる楕円状である。On the other hand, as shown in FIG. 7, the semiconductor laser 3 used as a fundamental wave light source normally oscillates in the TE mode, as shown by the arrow schematically showing the polarization direction thereof,
The field distribution has an elliptical shape that largely spreads in parallel with the electric field direction of the TE mode.
【0008】ここで例えば図8に示すように、基本波光
源としての半導体レーザ3と、波長変換素子としての光
導波路3が形成されたZ板LN非線形光学素子1を一体
化する上で、半導体レーザ1の出射点と光導波路2の端
面と近接させて光を導波させる(バットカップリング)
とき、両者は偏波方向が直交するためこれらを一致させ
るために互いに垂直に位置させて結合させる。Here, for example, as shown in FIG. 8, when a semiconductor laser 3 as a fundamental wave light source and a Z-plate LN nonlinear optical element 1 in which an optical waveguide 3 as a wavelength conversion element is formed are integrated, The light is guided by bringing the emitting point of the laser 1 close to the end face of the optical waveguide 2 (butt coupling).
At this time, since the polarization directions of the two are orthogonal to each other, they are positioned perpendicular to each other so as to match them, and are coupled.
【0009】このときの導波光量は両導波路のモードサ
イズの重なり程度によってほぼ決定されるので、この場
合両者の導波路の結合効率はあまり良くない。Since the amount of guided light at this time is substantially determined by the degree of overlap of the mode sizes of both waveguides, the coupling efficiency of both waveguides is not so good in this case.
【0010】このため、波長変換の際の基本波となる半
導体レーザからの導波路への入力パワーが少なくなると
発生する波長変換光パワーも少ない。Therefore, when the input power from the semiconductor laser, which becomes the fundamental wave at the time of wavelength conversion, into the waveguide is reduced, the wavelength-converted light power generated is also small.
【0011】本発明は、上述した実情に鑑み、基本波光
源としての半導体レーザと、波長変換素子の導波路との
入射光量の結合効率を高めることができるようにする。In view of the above situation, the present invention makes it possible to increase the coupling efficiency of the amount of incident light between the semiconductor laser as the fundamental wave light source and the waveguide of the wavelength conversion element.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明におい
ては、基本波光源としての半導体レーザの発振モードの
偏波方向を変化させることによって、半導体レーザと光
導波路との結合効率を向上させることができるようにし
て、波長変換光パワーの増大化をはかることができるよ
うにする。That is, in the present invention, the coupling efficiency between the semiconductor laser and the optical waveguide can be improved by changing the polarization direction of the oscillation mode of the semiconductor laser as the fundamental wave light source. By doing so, the wavelength converted light power can be increased.
【0013】本発明によるレーザ光発生装置は、光源
と、光導波路を有し第1の端面と第2の端面とを有する
非線形光学素子すなわち非線形光学結晶素子とを有して
なるレーザ光発生装置において、その光源が半導体レー
ザよりなり、光導波路の伝搬が光偏波依存性を有し、半
導体レーザからの出射光が、光導波路にその第1の端面
から入射され、光源の偏波を直交する偏波に変換させる
ものである。A laser light generator according to the present invention comprises a light source and a nonlinear optical element having an optical waveguide and having a first end surface and a second end surface, that is, a nonlinear optical crystal element. , The light source is made of a semiconductor laser, the propagation of the optical waveguide has optical polarization dependency, and the light emitted from the semiconductor laser is incident on the optical waveguide from its first end face, and the polarization of the light source is orthogonal. It is to be converted into polarized wave.
【0014】つまり、上述の本発明構成においては、基
本波光源としての半導体レーザがTEモード発振からT
Mモード発振に変えられるものであり、このようにする
ことによって半導体レーザのTMモード電界分布と導波
路のそれとの重なりがよくなり波長変換素子の導波路へ
の入射光量の結合効率が大幅に増大することができるの
である。In other words, in the above-described structure of the present invention, the semiconductor laser as the fundamental wave light source changes from the TE mode oscillation to the T mode oscillation.
This can be changed to M mode oscillation, and by doing so, the TM mode electric field distribution of the semiconductor laser and that of the waveguide can be well overlapped, and the coupling efficiency of the amount of light incident on the waveguide of the wavelength conversion element can be greatly increased. You can do it.
【0015】また、その結合効率の増大に伴い波長変換
素子の導波路の基本導波路パワーが大きくなることから
波長変換光パワーが増大する。Further, as the coupling efficiency increases, the basic waveguide power of the waveguide of the wavelength conversion element also increases, so that the wavelength conversion light power also increases.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する
が、この説明に先立って、本発明の理解を容易にするた
めに、半導体レーザがTEモード発振からTMモード発
振する原理について図1を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described. Prior to this explanation, in order to facilitate understanding of the present invention, the principle of semiconductor laser oscillation from TE mode oscillation to TM mode oscillation will be described with reference to FIG. Will be described with reference to.
【0017】今、非線形光学素子1として例えばZ板L
N基板を用い、例えば光偏波依存性の導波路2としてX
方向伝搬プロトン交換導波路とした場合について考察す
る。Now, for example, a Z plate L is used as the nonlinear optical element 1.
An N substrate is used, and X is used as the optical polarization dependent waveguide 2, for example.
Consider the case of a directional propagation proton exchange waveguide.
【0018】このプロトン交換による光導波路2は、Z
板LN基板表面の光導波路形成部以外に例えばTa膜に
よるマスクを被着し、このZ板LN基板を、高温のピロ
燐酸中に浸漬することによって、マスクが被着されてい
ない光導波路形成部において、選択的にそのLN内のL
iイオンと燐酸中のHイオンを交換することによりLN
基板より高屈折率部分を形成することによって3次元導
波路として形成する。The optical waveguide 2 formed by this proton exchange is Z
In addition to the optical waveguide forming portion on the surface of the plate LN substrate, a mask made of, for example, a Ta film is adhered, and the Z plate LN substrate is immersed in high temperature pyrophosphoric acid to form an optical waveguide forming portion on which the mask is not adhered. , The L in the LN is selectively
LN by exchanging i-ions and H-ions in phosphoric acid
A three-dimensional waveguide is formed by forming a portion having a higher refractive index than the substrate.
【0019】このZ板LN基板、すなわち非線形光学素
子に形成したプロトン交換による光導波路2は、Z軸方
向に関してのみ光の閉じ込めがあり、それによってZ方
向に電界を有するTMモードのみが励起可能で、TEモ
ードは伝搬されない。This Z-plate LN substrate, that is, the optical waveguide 2 formed by a proton exchange in the non-linear optical element has light confinement only in the Z-axis direction, whereby only the TM mode having an electric field in the Z-direction can be excited. , TE mode is not propagated.
【0020】ここで、半導体レーザからのTEモードの
出射光を、この非線形光学素子1のプロトン交換による
光導波路2に入射させるにバットカップリングを行なう
と、伝搬モードの電界が直交するため、図8で示したよ
うな結合形態となり、上述した理由により両者の導波モ
ードの電界フィールド分布の重なりがあまり良くないた
め、その結合効率は低くなる。If butt coupling is performed so that the TE-mode emitted light from the semiconductor laser is incident on the optical waveguide 2 by the proton exchange of the nonlinear optical element 1, the electric fields of the propagation modes are orthogonal to each other. In the coupling mode as shown in FIG. 8, the electric field field distributions of both guided modes are not so well overlapped for the above-mentioned reason, and the coupling efficiency is low.
【0021】そこで、図1に示すように、半導体レーザ
のTEモードの偏波方向と、導波路のTMモードの偏波
方向が垂直になるように位置させる。Therefore, as shown in FIG. 1, the semiconductor laser is positioned so that the TE mode polarization direction of the semiconductor laser and the TM mode polarization direction of the waveguide are perpendicular to each other.
【0022】このようにすると、半導体レーザ3から出
射されるTEモードの出射光は、LN非線形光学素子1
のプロトン交換による導波路2で導波しないのでこれに
対する入射が阻止される。In this way, the TE-mode emission light emitted from the semiconductor laser 3 is emitted from the LN nonlinear optical element 1.
Since the light is not guided in the waveguide 2 due to the proton exchange, the incidence on this is blocked.
【0023】半導体レーザ3は、TEモードがTMモー
ドに比べ、半導体レーザ内で伝搬損の差などの僅かな利
得差があるためにTEモードが支配的に発振する。In the semiconductor laser 3, the TE mode oscillates predominantly because the TE mode has a slight gain difference such as a propagation loss difference in the semiconductor laser as compared with the TM mode.
【0024】しかし、半導体レーザは、このレーザ内に
再び出射光を帰還させることによってモードの利得が得
られるので、半導体レーザのTMモードを半導体レーザ
に帰還させることによって、TMモードがTEモード以
上の利得が得られれば、半導体レーザがTMモードで発
振可能となる。However, in the semiconductor laser, the gain of the mode can be obtained by returning the emitted light into the laser again. Therefore, by returning the TM mode of the semiconductor laser to the semiconductor laser, the TM mode is higher than the TE mode. If the gain is obtained, the semiconductor laser can oscillate in the TM mode.
【0025】したがっていま、図1において、非線形光
学素子1の光導波路2の、半導体レーザ3が光学的に結
合される側の端面(第1の端面という)2aとは反対側
の端面(第2の端面という)2bに、例えば誘電体多層
膜の高反射膜をコーティングして、光が半導体レーザ3
側に帰還するようにすれば、光導波路2が半導体レーザ
3のTEモードは導波しないがTMモードは導波すると
いうその伝搬に光偏波依存性を有することから、第1の
端面2bにおける高反射膜によりTMモードは半導体レ
ーザ3に帰還し、これにより半導体レーザ3においてT
MモードがTEモードより利得を得ることができること
になって、TMモードの発振がなされることになる。Therefore, in FIG. 1, the end face (second end) of the optical waveguide 2 of the non-linear optical element 1 opposite to the end face (referred to as the first end face) 2a on the side to which the semiconductor laser 3 is optically coupled is called the second end. 2b, which is referred to as an end surface of the semiconductor laser 3, is coated with a highly reflective film such as a dielectric multilayer film so that light is emitted from the semiconductor laser 3
If the optical waveguide 2 is fed back to the side, the optical waveguide 2 does not guide the TE mode of the semiconductor laser 3 but guides the TM mode, so that its propagation has optical polarization dependence. Therefore, at the first end face 2b. The TM mode is fed back to the semiconductor laser 3 by the high reflection film, whereby T
Since the M mode can obtain more gain than the TE mode, the TM mode oscillation is performed.
【0026】また、半導体レーザ3がTM発振すると、
TMモードの電界フィールド分布はほぼTEモードと同
形状であるので、バットカップリングにおいて半導体レ
ーザ3のTMモードフィールド分布と、光導波路2のT
Mモードフィールド分布の重なりが良好になって、光導
波路2への入射光量はかなり増大する。When the semiconductor laser 3 oscillates TM,
Since the electric field field distribution of the TM mode has almost the same shape as the TE mode, the TM mode field distribution of the semiconductor laser 3 and the T of the optical waveguide 2 in the butt coupling.
The overlap of the M-mode field distribution becomes good, and the amount of light incident on the optical waveguide 2 increases considerably.
【0027】次に、本発明の実施形態について説明す
る。図2は、本発明の一例の基本構成を示す概略平面図
である。本発明は、例えば図2に示すように、光源すな
わち半導体レーザ3と、光導波路2を有し第1の端面2
aおよびと第2の端面2bを有する例えばLiTax N
b1-x O3 (0≦x≦1)よりなる非線形光学素子1と
を有してなる。Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic plan view showing the basic structure of an example of the present invention. As shown in FIG. 2, for example, the present invention has a light source, that is, a semiconductor laser 3 and an optical waveguide 2, and a first end face 2
a and a second end face 2b, such as LiTa x N
b 1-x O 3 (0 ≦ x ≦ 1).
【0028】光導波路2は、前述したように、LNによ
る非線形光学素子1において、そのLiイオン注入とH
イオンを交換して高屈折率化したプロトン交換による光
導波路またはプロトン交換後に高温アニールがほどこさ
れたアニールプロトン交換導波路によって構成した伝搬
に光偏波依存性を有する光導波路とされる。As described above, the optical waveguide 2 has the Li ion implantation and H
An optical waveguide having an optical polarization dependence on propagation is constituted by an optical waveguide by proton exchange in which ions are exchanged to increase the refractive index or an annealed proton exchange waveguide subjected to high temperature annealing after proton exchange.
【0029】また、非線形光学素子1には、波長変換部
4が設けられる。この波長変換部4は、光高調波発生素
子例えばSHGによって構成される。この波長変換部4
は、例えば周期的分極反転構造等による擬似位相整合構
造(QPM)が形成されたSHGや、チェレンコフ放射
型SHG構成とすることができる。Further, the nonlinear optical element 1 is provided with a wavelength converter 4. The wavelength conversion unit 4 is composed of an optical harmonic generating element such as SHG. This wavelength converter 4
Can be, for example, an SHG in which a quasi phase matching structure (QPM) such as a periodically poled structure is formed, or a Cherenkov radiation type SHG structure.
【0030】そして、光導波路2に、第1の端面2aか
ら、基本波光源としての半導体レーザ3からの基本波と
なる出射光を入射させる。このとき、非線形光学素子1
と半導体レーザ3との位置関係は、半導体レーザ3のT
Mモードが光導波路2において導波できるように選定す
る。Then, the emitted light which becomes the fundamental wave from the semiconductor laser 3 as the fundamental wave light source is made incident on the optical waveguide 2 from the first end face 2a. At this time, the nonlinear optical element 1
The positional relationship between the semiconductor laser 3 and
It is selected so that the M mode can be guided in the optical waveguide 2.
【0031】光導波路2の、半導体レーザ3よりのレー
ザ光の入射側の第1の端面2aには、基本波の波長ωす
なわちレーザ光に対して低反射膜11が被着形成され、
反対側の第2の端面2bには、基本波ωに対して高い反
射率を示し、これに比し、その波長変換した波長例えば
第2高調波2ωに対しては低い反射率を示す反射膜12
が形成される。On the first end face 2a of the optical waveguide 2 on the laser light incident side from the semiconductor laser 3, a low reflection film 11 for the wavelength ω of the fundamental wave, that is, the laser light is deposited and formed.
The second end surface 2b on the opposite side has a high reflectance with respect to the fundamental wave ω, and has a low reflectance with respect to the wavelength converted wavelength, for example, the second harmonic 2ω, in comparison with this. 12
Is formed.
【0032】このとき、先に本発明の原理に関して説明
したように、半導体レーザへのTMモードの帰還によっ
て半導体レーザにおいてTMモード発振がなされること
になり、TMモードの基本波を波長変換部4に導波する
ことにより高調波を発生させる。この波長変換部4で波
長変換されたすなわちこの波長変換部4で発生した高調
波は、上述した波長変換光に対して低反射を示す反射膜
12がコートされた出力端面がなわち第2の端面2bか
らそのまま出射される。At this time, as described above regarding the principle of the present invention, TM mode oscillation is performed in the semiconductor laser by the TM mode feedback to the semiconductor laser, and the fundamental wave of the TM mode is converted into the wavelength conversion unit 4. A harmonic wave is generated by guiding the wave to. The higher harmonics wavelength-converted by the wavelength conversion unit 4, that is, the higher harmonics generated by the wavelength conversion unit 4, have the output end face coated with the reflection film 12 exhibiting low reflection with respect to the wavelength conversion light described above, that is, the second harmonic. The light is directly emitted from the end face 2b.
【0033】このとき、半導体レーザ3はTM発振して
いることにより、上述した理由によりLN非線形光学素
子1光導波路3への入射効率が大きくなり基本波導波パ
ワーが増大し高調波発生パワーが増大する。At this time, since the semiconductor laser 3 oscillates TM, the incidence efficiency of the LN nonlinear optical element 1 on the optical waveguide 3 is increased and the fundamental wave guided power is increased and the harmonic generation power is increased for the reason described above. To do.
【0034】波長変換部4の高調波発生効率が基本波波
長依存性を有する、例えば疑似位相整合構造SHGであ
る場合、高効率に高調波を発生させるには基本波波長を
制御、つまり半導体レーザの発振したTMモードの波長
を制御する必要がある。In the case where the harmonic generation efficiency of the wavelength conversion unit 4 has a fundamental wavelength dependence, for example, a quasi phase matching structure SHG, the fundamental wavelength is controlled in order to generate the harmonic with high efficiency, that is, the semiconductor laser. It is necessary to control the wavelength of the oscillated TM mode.
【0035】図3、図4、図5に、半導体レーザ3をT
Mモード発振させ、さらにTMモードの発振波長も制御
する実施形態を示す。A semiconductor laser 3 is shown in FIG.
An embodiment is shown in which M mode oscillation is performed and the TM mode oscillation wavelength is also controlled.
【0036】図3に示す実施形態では、図2に示した光
導波路2の出力端面2aの、基本波に対する高反射膜1
2にかえて、低反射膜11とし、基本波波長を高効率で
反射することのできる波長選択反射素子5、例えば回折
格子を設けた場合である。In the embodiment shown in FIG. 3, the highly reflective film 1 for the fundamental wave on the output end face 2a of the optical waveguide 2 shown in FIG.
In place of 2, the low reflection film 11 is provided with the wavelength selective reflection element 5 capable of reflecting the fundamental wavelength with high efficiency, for example, a diffraction grating.
【0037】この構成とすることにり、半導体レーザ3
のTMモードの特定の波長のみが半導体レーザ3に帰還
されることにより、波長制御されたTMモードで半導体
レーザ3は発振し、より高効率に高調波を発生できる。By adopting this structure, the semiconductor laser 3
By feeding back only the specific wavelength of the TM mode to the semiconductor laser 3, the semiconductor laser 3 oscillates in the wavelength-controlled TM mode, and higher harmonics can be generated with higher efficiency.
【0038】また図4に示す実施形態では、光導波路2
の半導体レーザ3側に、波長選択反射素子5例えば回折
格子を設け、これとは反対側の光導波路3上で波長変換
部4を設け、波長選択反射素子5の回折格子で基本波の
一部を反射させて半導体レーザ3を波長制御されたTM
モードで発振させ、残りを波長変換部4に導波させて高
調波を発生させた場合である。In the embodiment shown in FIG. 4, the optical waveguide 2
The wavelength selective reflection element 5 such as a diffraction grating is provided on the semiconductor laser 3 side, and the wavelength conversion unit 4 is provided on the optical waveguide 3 on the opposite side. Of a semiconductor laser 3 whose wavelength is controlled by reflecting light
This is a case where a harmonic is generated by oscillating in a mode and guiding the rest to the wavelength conversion unit 4.
【0039】図5に示す実施形態では、非線形光学素子
1の光導波路2上の、半導体レーザ3と波長変換部4の
間に波長選択透過素子6を設けた場合である。In the embodiment shown in FIG. 5, the wavelength selective transmission element 6 is provided on the optical waveguide 2 of the nonlinear optical element 1 between the semiconductor laser 3 and the wavelength conversion section 4.
【0040】この例においても、波長選択透過素子6の
中心透過波長を高効率に高調波を発生させる基本波波長
とすれば、この例においても波長制御されたTMモード
で半導体レーザ3を発振させることができ、高効率に高
調波を発生することができる。Also in this example, if the central transmission wavelength of the wavelength selective transmission element 6 is set to the fundamental wave wavelength for generating a harmonic with high efficiency, the semiconductor laser 3 is oscillated in the wavelength-controlled TM mode also in this example. It is possible to generate harmonics with high efficiency.
【0041】尚、図示した各例では、非線形光学素子1
の光導波路2と半導体レーザ3との光学的結合をレンズ
を介在させることなく半導体レーザ3の出射点と光導波
路の第1の端面2aとの直接的な光学的結合とした場合
であるが、これら光学的結合を、レンズを介して行う構
成とすることもできる。In each of the illustrated examples, the nonlinear optical element 1
The optical coupling between the optical waveguide 2 and the semiconductor laser 3 is a direct optical coupling between the emission point of the semiconductor laser 3 and the first end face 2a of the optical waveguide without interposing a lens. The optical coupling may be performed via a lens.
【0042】上述の本発明による各実施例の構成によれ
ば、光源の半導体レーザがTEモード発振からTMモー
ド発振に変わり、それにより半導体レーザのTMモード
電界分布と光導波路のそれとの重なりを良くすることが
できものであり、これにより波長変換素子の光導波路へ
の入射光量の結合効率を大幅に増大させることができ
る。、また、その結合効率の増大化に伴い波長変換素子
の光導波路の基本波導波パワーが大きくなることから波
長変換光パワーの増大化をはかることができる。According to the configuration of each of the above-described embodiments of the present invention, the semiconductor laser of the light source is changed from the TE mode oscillation to the TM mode oscillation, whereby the TM mode electric field distribution of the semiconductor laser and that of the optical waveguide are well overlapped. This makes it possible to significantly increase the coupling efficiency of the amount of incident light to the optical waveguide of the wavelength conversion element. Also, since the fundamental wave guided power of the optical waveguide of the wavelength conversion element increases as the coupling efficiency increases, the wavelength converted optical power can be increased.
【0043】尚、非線形光学素子2を構成する非線形光
学結晶は、LNに限られるものではなく、例えばKTP
(KTiOPO4 )によって構成することもできるな
ど、本発明は、上述の例に限られるものではなく、種々
の変形変更を行うとができる。The non-linear optical crystal forming the non-linear optical element 2 is not limited to LN, and may be KTP, for example.
The present invention is not limited to the above-mentioned examples, such as the configuration of (KTiOPO 4 ), and various modifications and changes can be made.
【0044】[0044]
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、基本
波の半導体レーザ光の波長を、波長変換した高出力の高
調波例えば第2高調波のレーザ光として取り出すことが
できるようにしたことから、各種短波長レーザ光を必要
とする光源装置として用いることができ、例えば高密度
記録がなされる光記録ないしは再生を行う光源として用
いて、確実な光記録ないしは再生動作を行うことがで
き、その工業的利益は甚大である。As described above, according to the present invention, the wavelength of the semiconductor laser light of the fundamental wave can be extracted as the wavelength-converted high-output harmonic light, for example, the second harmonic laser light. Therefore, it can be used as a light source device that requires various short-wavelength laser beams, and for example, can be used as a light source for optical recording or reproduction in which high-density recording is performed, and reliable optical recording or reproduction operation can be performed. , Its industrial profit is enormous.
【図1】本発明によるレーザ光発生装置の一例の構成を
示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of an example of a laser light generator according to the present invention.
【図2】本発明によるレーザ光発生装置の一例の構成を
示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of an example of a laser light generator according to the present invention.
【図3】本発明によるレーザ光発生装置の一例の構成を
示す概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of an example of a laser light generator according to the present invention.
【図4】本発明によるレーザ光発生装置の一例の構成を
示す概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of an example of a laser light generator according to the present invention.
【図5】本発明によるレーザ光発生装置の一例の構成を
示す概略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view showing a configuration of an example of a laser light generator according to the present invention.
【図6】本発明の説明に供する光導波路のモード電界分
布の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a mode electric field distribution of an optical waveguide used for explaining the present invention.
【図7】本発明の説明に供する半導体レーザのモード電
界分布の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a mode electric field distribution of a semiconductor laser used for explaining the present invention.
【図8】従来のバットカップリングの構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional butt coupling.
1 非線形光学素子 2 光導波路 3 半導体レーザ(光源) 4 波長変換部 5 波長選択反射素子 6 波長選択透過素子 11 低反射膜 12 反射膜(基本波光高反射−波長変換光低反射膜) 1 Nonlinear Optical Element 2 Optical Waveguide 3 Semiconductor Laser (Light Source) 4 Wavelength Converter 5 Wavelength Selective Reflector 6 Wavelength Selective Transmitter 11 Low Reflection Film 12 Reflective Film (High Reflection of Fundamental Wave-Low Wavelength Converted Light)
Claims (13)
2の端面とを有する非線形光学素子とを有してなるレー
ザ光発生装置において、 上記光源が半導体レーザよりなり、上記光導波路の伝搬
が光偏波依存性を有し、上記光源からの出射光が上記光
導波路に上記第1の端面から入射され、 上記光源の偏波を直交する偏波に変換することを特徴と
するレーザ光発生装置。1. A laser light generator comprising a light source and a nonlinear optical element having an optical waveguide and having a first end surface and a second end surface, wherein the light source is a semiconductor laser and Propagation of the waveguide has optical polarization dependency, and light emitted from the light source is incident on the optical waveguide from the first end face to convert the polarized light of the light source into orthogonal polarized waves. Laser light generator.
いて、 波長変換部が設けられたことを特徴とするレーザ光発生
装置。2. The laser light generator according to claim 1, further comprising a wavelength converter.
いて、 波長選択性反射素子が設けられたことを特徴とするレー
ザ光発生装置。3. The laser light generator according to claim 1, further comprising a wavelength selective reflection element.
ることを特徴とする請求項3に記載のレーザ光発生装
置。4. The laser light generator according to claim 3, wherein the wavelength selective reflection element is a diffraction grating.
いて、 波長選択性透過素子が設けられたことを特徴とするレー
ザ光発光装置。5. The laser light emitting device according to claim 1, further comprising a wavelength selective transmission element.
記第2の端面が光源の波長に対し高反射となる膜が施さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のレーザ光発
生装置。6. The non-reflective film is provided on the first end face, and the second end face is provided with a film having high reflection with respect to the wavelength of the light source. Laser light generator.
施されていることを特徴とする請求項3に記載のレーザ
光発生装置。7. The laser beam generator according to claim 3, wherein the first and second end surfaces are provided with a non-reflection film.
記第1の端面から入射を、前記半導体レーザの出射点と
前記光導波路の端面とを近接させて直接的な光学的結合
によって行ったことを特徴とする請求項1に記載のレー
ザ光発生装置。8. The light emitted from the light source is incident on the optical waveguide from the first end face by direct optical coupling by bringing the emission point of the semiconductor laser and the end face of the optical waveguide close to each other. The laser light generator according to claim 1, wherein
記第1の端面から入射を、レンズを介しての光学的結合
によって行ったことを特徴とする請求項1に記載のレー
ザ光発生装置。9. The laser light generation according to claim 1, wherein the light emitted from the light source is incident on the optical waveguide from the first end face by optical coupling through a lens. apparatus.
であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ光発生
装置。10. The laser light generator according to claim 1, wherein the optical waveguide is a proton exchange optical waveguide.
1-x O3 (0≦x≦1)であることを特徴とする請求項
1に記載のレーザ光発生装置。11. The nonlinear optical element is LiTa x Nb.
The laser light generator according to claim 1, wherein 1-xO 3 (0 ≦ x ≦ 1).
あることを特徴とする請求項2に記載のレーザ光発生装
置。12. The laser light generator according to claim 2, wherein the wavelength converter is an optical harmonic generator.
有する波長変換素子であることを特徴とする請求項2に
記載のレーザ光発生装置。13. The laser light generator according to claim 2, wherein the wavelength conversion unit is a wavelength conversion element having a quasi phase matching structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23295895A JPH0980497A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Laser light generating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23295895A JPH0980497A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Laser light generating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0980497A true JPH0980497A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=16947540
Family Applications (1)
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JP23295895A Pending JPH0980497A (en) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | Laser light generating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0980497A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1975657A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Nec Corporation | Optical device and manufacturing method thereof |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP23295895A patent/JPH0980497A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1975657A2 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-01 | Nec Corporation | Optical device and manufacturing method thereof |
US7539369B2 (en) | 2007-03-29 | 2009-05-26 | Nec Corporation | Optical device and manufacturing method thereof |
EP2144102A1 (en) | 2007-03-29 | 2010-01-13 | NEC Corporation | Optical device and manufacturing method thereof |
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