JPH112848A - 分極反転結晶の製造方法 - Google Patents
分極反転結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPH112848A JPH112848A JP15466497A JP15466497A JPH112848A JP H112848 A JPH112848 A JP H112848A JP 15466497 A JP15466497 A JP 15466497A JP 15466497 A JP15466497 A JP 15466497A JP H112848 A JPH112848 A JP H112848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- domain
- inverted
- electric field
- ferroelectric crystal
- crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/3558—Poled materials, e.g. with periodic poling; Fabrication of domain inverted structures, e.g. for quasi-phase-matching [QPM]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 設計通りの分極反転周期を有する強誘電体結
晶を製造し得る方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 処理対象となる強誘電体結晶の表裏面の
少なくとも一方の面上に所望の間隔にて複数の凹溝を設
け、各凹溝間の面上と各凹溝内とでは該結晶表裏面の電
極間距離に差異が生じることを利用して、凹溝内のみが
強誘電体結晶に固有の抗電界値以上となるように課電し
て凹溝の直下に存在する結晶部分のみを分極反転せしめ
る。 【効果】 高性能の分極反転素子を高歩留りにて製造す
ることができる。
晶を製造し得る方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 処理対象となる強誘電体結晶の表裏面の
少なくとも一方の面上に所望の間隔にて複数の凹溝を設
け、各凹溝間の面上と各凹溝内とでは該結晶表裏面の電
極間距離に差異が生じることを利用して、凹溝内のみが
強誘電体結晶に固有の抗電界値以上となるように課電し
て凹溝の直下に存在する結晶部分のみを分極反転せしめ
る。 【効果】 高性能の分極反転素子を高歩留りにて製造す
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分極反転結晶の製
造方法に関し、特に周期的な分極反転構造を有する強誘
電体結晶の製造方法に関する。
造方法に関し、特に周期的な分極反転構造を有する強誘
電体結晶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電体結晶は、一般的に固有の抗電界
値を有し、抗電界値以上の電界下に曝されると分極反転
する性質を有する。図８は、かかる強誘電体結晶の性質
を利用した従来における分極反転結晶の基本的な製造方
法を示す。図８において、ＤＣは分極反転処理される強
誘電体結晶であり、ＳＥは強誘電体結晶ＤＣの表面に形
成された表面電極であり、ＲＥは強誘電体結晶ＤＣの裏
面に形成された裏面電極であり、Ｓは電源である。表面
電極ＳＥは、多数の部分表面電極ＳＥ1 、ＳＥ2、ＳＥ3
・・・からなる。表面電極ＳＥと裏面電極ＲＥとの間
に抗電界値以上となる電圧を課電すると、強誘電体結晶
ＤＣ中の各部分表面電極ＳＥ1 、ＳＥ2 、ＳＥ3 ・・・
の直下に存在する実線枠内の梨地で示す部分ＤＣ1 は分
極反転する。一方、強誘電体結晶ＤＣ中のそれ以外の各
部分ＤＣ2 は分極反転しない。よって、部分表面電極Ｓ
Ｅ1 、ＳＥ2 、ＳＥ3 ・・・の各電極幅、隣り合う電極
間の間隔、並びに設置個数を予め設計し設置しておくこ
とにより、所望の周期で分極反転した強誘電体結晶を製
造することができる。
値を有し、抗電界値以上の電界下に曝されると分極反転
する性質を有する。図８は、かかる強誘電体結晶の性質
を利用した従来における分極反転結晶の基本的な製造方
法を示す。図８において、ＤＣは分極反転処理される強
誘電体結晶であり、ＳＥは強誘電体結晶ＤＣの表面に形
成された表面電極であり、ＲＥは強誘電体結晶ＤＣの裏
面に形成された裏面電極であり、Ｓは電源である。表面
電極ＳＥは、多数の部分表面電極ＳＥ1 、ＳＥ2、ＳＥ3
・・・からなる。表面電極ＳＥと裏面電極ＲＥとの間
に抗電界値以上となる電圧を課電すると、強誘電体結晶
ＤＣ中の各部分表面電極ＳＥ1 、ＳＥ2 、ＳＥ3 ・・・
の直下に存在する実線枠内の梨地で示す部分ＤＣ1 は分
極反転する。一方、強誘電体結晶ＤＣ中のそれ以外の各
部分ＤＣ2 は分極反転しない。よって、部分表面電極Ｓ
Ｅ1 、ＳＥ2 、ＳＥ3 ・・・の各電極幅、隣り合う電極
間の間隔、並びに設置個数を予め設計し設置しておくこ
とにより、所望の周期で分極反転した強誘電体結晶を製
造することができる。
【０００３】ところが、上記の従来法で製造された分極
反転結晶では、図８において各部分表面電極の直下のみ
ならず、点線で示すように実線枠からはみ出た部分まで
も分極反転が生じて、設計通りの波長変換機能を有する
ものが得られない場合が多い。このはみ出し部分までも
の分極反転は、各部分表面電極の両端がエッジとなって
おり、エッジに電界が集中することによる。
反転結晶では、図８において各部分表面電極の直下のみ
ならず、点線で示すように実線枠からはみ出た部分まで
も分極反転が生じて、設計通りの波長変換機能を有する
ものが得られない場合が多い。このはみ出し部分までも
の分極反転は、各部分表面電極の両端がエッジとなって
おり、エッジに電界が集中することによる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
て、設計通りの分極反転周期を有する強誘電体結晶を製
造し得る方法を提供することを目的とする。
て、設計通りの分極反転周期を有する強誘電体結晶を製
造し得る方法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、つぎの特徴を
有する。 (1) 強誘電体結晶の少なくとも被分極反転領域の表裏面
の少なくとも一方の面上に所望の間隔にて複数の凹溝を
設け、且つ被分極反転領域の両面を導電性体で覆って凹
溝間の面上の電界の大きさは強誘電体結晶の抗電界値未
満であるが該凹溝内の少なくとも最深部は抗電界値以上
となるように上記の導電性体間に電圧を課電することを
特徴とする分極反転結晶の製造方法。 (2) 凹溝が、断面Ｖ字形であるか、または被分極反転領
域の裏面に対して垂直または実質的に垂直な壁面を有す
る上部溝部と該上部溝部に連通する断面Ｖ字形の下部溝
部とを有するものである上記(1) 記載の分極反転結晶の
製造方法。 (3) 凹溝が、断面円弧状であるか、または被分極反転領
域の裏面に対して垂直または実質的に垂直な壁面を有す
る上部溝部と該上部溝部に連通する断面円弧状の下部溝
部とを有するものである上記(1) 記載の分極反転結晶の
製造方法。 (4) 強誘電体結晶の少なくとも被分極反転領域の一方の
面上に所望の間隔にて複数の凹溝を設け、且つ他面には
上記の各凹溝と直交する方向に凹溝が形成されてなる上
記(1) 〜(3) のいずれかに記載の分極反転結晶の製造方
法。 (5) 被分極反転領域の表裏面上の導電性体が電解液であ
る上記(1) 〜(4) のいずれかに記載の分極反転結晶の製
造方法。
有する。 (1) 強誘電体結晶の少なくとも被分極反転領域の表裏面
の少なくとも一方の面上に所望の間隔にて複数の凹溝を
設け、且つ被分極反転領域の両面を導電性体で覆って凹
溝間の面上の電界の大きさは強誘電体結晶の抗電界値未
満であるが該凹溝内の少なくとも最深部は抗電界値以上
となるように上記の導電性体間に電圧を課電することを
特徴とする分極反転結晶の製造方法。 (2) 凹溝が、断面Ｖ字形であるか、または被分極反転領
域の裏面に対して垂直または実質的に垂直な壁面を有す
る上部溝部と該上部溝部に連通する断面Ｖ字形の下部溝
部とを有するものである上記(1) 記載の分極反転結晶の
製造方法。 (3) 凹溝が、断面円弧状であるか、または被分極反転領
域の裏面に対して垂直または実質的に垂直な壁面を有す
る上部溝部と該上部溝部に連通する断面円弧状の下部溝
部とを有するものである上記(1) 記載の分極反転結晶の
製造方法。 (4) 強誘電体結晶の少なくとも被分極反転領域の一方の
面上に所望の間隔にて複数の凹溝を設け、且つ他面には
上記の各凹溝と直交する方向に凹溝が形成されてなる上
記(1) 〜(3) のいずれかに記載の分極反転結晶の製造方
法。 (5) 被分極反転領域の表裏面上の導電性体が電解液であ
る上記(1) 〜(4) のいずれかに記載の分極反転結晶の製
造方法。
【０００６】
【作用】強誘電体結晶の少なくとも被分極反転領域の表
裏両面を導電性体で覆ってその導電性体間に電圧を課電
するので、該表裏両面間は従来のような局部的な電界の
集中なしに一様に課電される。また該表裏面の少なくと
も一方の面上に所望の間隔にて複数の凹溝を設け、該面
上の電界の大きさは分極反転結晶の抗電界値未満である
が該凹溝の少なくとも最深部は該抗電界値以上となる大
きさの電圧を課電する。かくすることにより凹溝の最深
部またはその近傍部の直下に位置する結晶部分だけが選
択的に分極反転する。したがって凹溝の幅、深さ、凹溝
間の間隔などを予め設計し設置しておくことにより、所
望の周期で分極反転した強誘電体結晶を製造することが
できる。
裏両面を導電性体で覆ってその導電性体間に電圧を課電
するので、該表裏両面間は従来のような局部的な電界の
集中なしに一様に課電される。また該表裏面の少なくと
も一方の面上に所望の間隔にて複数の凹溝を設け、該面
上の電界の大きさは分極反転結晶の抗電界値未満である
が該凹溝の少なくとも最深部は該抗電界値以上となる大
きさの電圧を課電する。かくすることにより凹溝の最深
部またはその近傍部の直下に位置する結晶部分だけが選
択的に分極反転する。したがって凹溝の幅、深さ、凹溝
間の間隔などを予め設計し設置しておくことにより、所
望の周期で分極反転した強誘電体結晶を製造することが
できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明を詳細に
説明する。図１は本発明の実施例の方法を説明するため
の強誘電体結晶の断面図であり、図２は図１に示す強誘
電体結晶の斜視図である。図３は本発明の他の実施例の
方法を説明するための強誘電体結晶の断面図であり、図
４は図３の拡大部分断面図である。図５は、本発明の他
の実施例の方法を説明するための強誘電体結晶の断面図
である 図６は、本発明のさらに他の実施例の方法を説
明するための強誘電体結晶の拡大部分断面図である。図
７は、本発明のさらに他の実施例の方法を説明するため
の強誘電体結晶の斜視図である。
説明する。図１は本発明の実施例の方法を説明するため
の強誘電体結晶の断面図であり、図２は図１に示す強誘
電体結晶の斜視図である。図３は本発明の他の実施例の
方法を説明するための強誘電体結晶の断面図であり、図
４は図３の拡大部分断面図である。図５は、本発明の他
の実施例の方法を説明するための強誘電体結晶の断面図
である 図６は、本発明のさらに他の実施例の方法を説
明するための強誘電体結晶の拡大部分断面図である。図
７は、本発明のさらに他の実施例の方法を説明するため
の強誘電体結晶の斜視図である。
【０００８】図１〜図７において、ＤＣは分極反転処理
の対象となる強誘電体結晶であり、Ｈは強誘電体結晶Ｄ
Ｃの少なくとも被分極反転領域の表面に形成された凹溝
であり、ＥＬ1 は該被分極反転領域の表面を覆う電解液
であり、ＥＬ2 は強誘電体結晶ＤＣの裏面を覆う電解液
であり、Ｓは電源である。凹溝Ｈは、多数の部分凹溝Ｈ
1 、Ｈ2 、Ｈ3 ・・・からなり、それら各部分凹溝は、
図２の斜視図に示すように、互いに並行にストライプ状
に形成されている。強誘電体結晶ＤＣとしては、例えば
ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＫＴｉＯＰＯ
4 など、斯界では非線形光学材料として周知の結晶が用
いられる。
の対象となる強誘電体結晶であり、Ｈは強誘電体結晶Ｄ
Ｃの少なくとも被分極反転領域の表面に形成された凹溝
であり、ＥＬ1 は該被分極反転領域の表面を覆う電解液
であり、ＥＬ2 は強誘電体結晶ＤＣの裏面を覆う電解液
であり、Ｓは電源である。凹溝Ｈは、多数の部分凹溝Ｈ
1 、Ｈ2 、Ｈ3 ・・・からなり、それら各部分凹溝は、
図２の斜視図に示すように、互いに並行にストライプ状
に形成されている。強誘電体結晶ＤＣとしては、例えば
ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＫＴｉＯＰＯ
4 など、斯界では非線形光学材料として周知の結晶が用
いられる。
【０００９】電解液ＥＬ1 は、凹溝間の面ＨＦの表面上
のみならず、各部分凹溝Ｈ1 、Ｈ2、Ｈ3 ・・の底、即
ち最深部にまで浸入して凹溝の全内壁を覆っており、電
解液ＥＬ2 は、強誘電体結晶ＤＣの裏面ＲＦの全面を覆
っている。したがって電解液ＥＬ1 とＥＬ2 との間に電
圧Ｖを課電すると、強誘電体結晶ＤＣの表裏面間に一様
な電圧Ｖを課電することができる。ところで、各部分凹
溝Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3 ・・の最深部と裏面ＲＦとの間の長
さと、凹溝間の面ＨＦの表面上と裏面ＲＦとの間の長さ
（即ち強誘電体結晶ＤＣの結晶厚み）とを比較した場
合、前者の方が短かく後者の方が長い。したがって一定
の電圧Ｖを課電しても前者と後者とでは電界の大きさが
異なり、前者の方が大きい電界下に曝されることにな
る。さらに、電圧Ｖの大きさを調節して、各部分凹溝Ｈ
1 、Ｈ2 、Ｈ3 ・・の最深部と裏面ＲＦとの間の電界の
大きさが丁度抗電界値あるいは以上となるようにし、且
つ面ＨＦと裏面ＲＦとの間の電界は抗電界値未満となる
ようにすると、少なくとも該最深部の直下の強誘電体結
晶ＤＣの部分は分極反転し、各面ＨＦの直下では分極反
転が生じない。以下に、図１〜図７の各実施例ごとに、
かかる分極反転の様子を一層詳細に説明する。
のみならず、各部分凹溝Ｈ1 、Ｈ2、Ｈ3 ・・の底、即
ち最深部にまで浸入して凹溝の全内壁を覆っており、電
解液ＥＬ2 は、強誘電体結晶ＤＣの裏面ＲＦの全面を覆
っている。したがって電解液ＥＬ1 とＥＬ2 との間に電
圧Ｖを課電すると、強誘電体結晶ＤＣの表裏面間に一様
な電圧Ｖを課電することができる。ところで、各部分凹
溝Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3 ・・の最深部と裏面ＲＦとの間の長
さと、凹溝間の面ＨＦの表面上と裏面ＲＦとの間の長さ
（即ち強誘電体結晶ＤＣの結晶厚み）とを比較した場
合、前者の方が短かく後者の方が長い。したがって一定
の電圧Ｖを課電しても前者と後者とでは電界の大きさが
異なり、前者の方が大きい電界下に曝されることにな
る。さらに、電圧Ｖの大きさを調節して、各部分凹溝Ｈ
1 、Ｈ2 、Ｈ3 ・・の最深部と裏面ＲＦとの間の電界の
大きさが丁度抗電界値あるいは以上となるようにし、且
つ面ＨＦと裏面ＲＦとの間の電界は抗電界値未満となる
ようにすると、少なくとも該最深部の直下の強誘電体結
晶ＤＣの部分は分極反転し、各面ＨＦの直下では分極反
転が生じない。以下に、図１〜図７の各実施例ごとに、
かかる分極反転の様子を一層詳細に説明する。
【００１０】図１に示す実施例では部分凹溝Ｈ1 、Ｈ2
、Ｈ3 ・・・は、断面が長方形であって、各最深部Ｂ
Ｆは平坦な底面となっている。いま、最深部ＢＦと裏面
ＲＦとの間のみが抗電界値となるように電圧Ｖを課電す
ると、最深部ＢＦたる底面と裏面ＲＦとの間の斜線入り
の梨地で示す部分のみが分極反転し、面ＨＦと裏面ＲＦ
との間の斜線だけで示す部分は分極反転しない。なお同
図の場合、各部分凹溝の側壁は裏面ＲＦに対して垂直で
あるので、面ＨＦの表面上が抗電界値に達しない限り、
面ＨＦより低く最深部ＢＦより高い位置が抗電界値に達
するように課電を行っても上記と同じ結果が得られる。
、Ｈ3 ・・・は、断面が長方形であって、各最深部Ｂ
Ｆは平坦な底面となっている。いま、最深部ＢＦと裏面
ＲＦとの間のみが抗電界値となるように電圧Ｖを課電す
ると、最深部ＢＦたる底面と裏面ＲＦとの間の斜線入り
の梨地で示す部分のみが分極反転し、面ＨＦと裏面ＲＦ
との間の斜線だけで示す部分は分極反転しない。なお同
図の場合、各部分凹溝の側壁は裏面ＲＦに対して垂直で
あるので、面ＨＦの表面上が抗電界値に達しない限り、
面ＨＦより低く最深部ＢＦより高い位置が抗電界値に達
するように課電を行っても上記と同じ結果が得られる。
【００１１】図３に示す実施例では各部分凹溝は、断面
がＶ字形であり、Ｖ字の先端が最深部ＢＦとなってい
る。各部分凹溝の側壁は裏面ＲＦに対して傾斜している
ので、凹溝内で抗電界値に達する位置により分極反転す
る幅が変化する。この点につき、図４により以下に説明
する。いまＶ字の開き角度を２θ、面ＨＦと裏面ＲＦと
の間の長さ（結晶厚み）をｄ、Ｖ字溝の深さ即ち面ＨＦ
と最深部ＢＦとの間の長さをｔ、電解液ＥＬ1 とＥＬ2
との間の課電圧をＶ、被処理対象たる強誘電体結晶ＤＣ
の抗電界値をＶc 、また分極反転幅をＷとしたとき、課
電圧Ｖと分極反転幅Ｗとの関係は、つぎの式（１）にて
示される。よって、課電圧Ｖを調節することにより、分
極反転幅ＷをＶ字溝の最大幅（２ｔａｎθ・ｔ）内で自
由に変えることができる。 Ｖ＝（ｄ−ｔ＋Ｗ／２ｔａｎθ）・Ｖc （１）
がＶ字形であり、Ｖ字の先端が最深部ＢＦとなってい
る。各部分凹溝の側壁は裏面ＲＦに対して傾斜している
ので、凹溝内で抗電界値に達する位置により分極反転す
る幅が変化する。この点につき、図４により以下に説明
する。いまＶ字の開き角度を２θ、面ＨＦと裏面ＲＦと
の間の長さ（結晶厚み）をｄ、Ｖ字溝の深さ即ち面ＨＦ
と最深部ＢＦとの間の長さをｔ、電解液ＥＬ1 とＥＬ2
との間の課電圧をＶ、被処理対象たる強誘電体結晶ＤＣ
の抗電界値をＶc 、また分極反転幅をＷとしたとき、課
電圧Ｖと分極反転幅Ｗとの関係は、つぎの式（１）にて
示される。よって、課電圧Ｖを調節することにより、分
極反転幅ＷをＶ字溝の最大幅（２ｔａｎθ・ｔ）内で自
由に変えることができる。 Ｖ＝（ｄ−ｔ＋Ｗ／２ｔａｎθ）・Ｖc （１）
【００１２】図５に示す実施例では各部分凹溝は、断面
長方形の上部溝の下にさらに断面Ｖ字形の下部溝を連通
形成した構造となっている。図３および図４に示す実施
例では、課電圧Ｖを大きくしていくと分極反転幅Ｗが漸
次広がる。分極反転幅ＷをＶ字溝の上記した上限近くま
でに広げると、僅かな課電圧Ｖの増大によって抗電界値
Ｖc が面ＨＦに及び、強誘電体結晶ＤＣの全体が分極反
転する危険性がある。これに対して図５に示す実施例の
ように、断面Ｖ字形溝部を断面長方形の溝の下に設ける
と、Ｖ字溝の上限幅２ｔａｎθ・ｔ内で分極反転幅Ｗを
安全且つ自由に変えることができる。
長方形の上部溝の下にさらに断面Ｖ字形の下部溝を連通
形成した構造となっている。図３および図４に示す実施
例では、課電圧Ｖを大きくしていくと分極反転幅Ｗが漸
次広がる。分極反転幅ＷをＶ字溝の上記した上限近くま
でに広げると、僅かな課電圧Ｖの増大によって抗電界値
Ｖc が面ＨＦに及び、強誘電体結晶ＤＣの全体が分極反
転する危険性がある。これに対して図５に示す実施例の
ように、断面Ｖ字形溝部を断面長方形の溝の下に設ける
と、Ｖ字溝の上限幅２ｔａｎθ・ｔ内で分極反転幅Ｗを
安全且つ自由に変えることができる。
【００１３】図６に示す実施例では各部分凹溝は、断面
が半円形であり、半円形の先端が最深部ＢＦとなってい
る。結晶厚をｄ、半円形溝の半径をＲ、電解液ＥＬ1 と
ＥＬ2 との間の課電圧をＶ、被処理対象たる強誘電体結
晶ＤＣの抗電界値をＶc 、また分極反転幅をＷとしたと
き、課電圧Ｖと分極反転幅Ｗとの関係は、つぎの式
（２）にて示される。よってこの実施例においても、図
３の場合のように課電圧Ｖを調節することにより、分極
反転幅Ｗを半円形溝の上限幅（２Ｒ）内で自由に変える
ことができる。 Ｖ＝〔ｄ−（Ｒ2 −Ｗ2 ／４）1/2 〕・Ｖc （２）
が半円形であり、半円形の先端が最深部ＢＦとなってい
る。結晶厚をｄ、半円形溝の半径をＲ、電解液ＥＬ1 と
ＥＬ2 との間の課電圧をＶ、被処理対象たる強誘電体結
晶ＤＣの抗電界値をＶc 、また分極反転幅をＷとしたと
き、課電圧Ｖと分極反転幅Ｗとの関係は、つぎの式
（２）にて示される。よってこの実施例においても、図
３の場合のように課電圧Ｖを調節することにより、分極
反転幅Ｗを半円形溝の上限幅（２Ｒ）内で自由に変える
ことができる。 Ｖ＝〔ｄ−（Ｒ2 −Ｗ2 ／４）1/2 〕・Ｖc （２）
【００１４】図６に示す実施例でも、分極反転幅Ｗを半
円形溝の上限幅２Ｒ近くまでに広げると、図３の実施例
と同様な強誘電体結晶ＤＣ全体の分極反転化の危険性が
ある。かかる危険性を防止するために、断面半円形の溝
を断面長方形の溝の下に設け、しかして全体として断面
がＵ字形の溝とすることが好ましい。
円形溝の上限幅２Ｒ近くまでに広げると、図３の実施例
と同様な強誘電体結晶ＤＣ全体の分極反転化の危険性が
ある。かかる危険性を防止するために、断面半円形の溝
を断面長方形の溝の下に設け、しかして全体として断面
がＵ字形の溝とすることが好ましい。
【００１５】図７に示す実施例では、強誘電体結晶ＤＣ
の表面は部分凹溝Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3・・・が形成され、
裏面には上記表面の各部分凹溝と直交する方向で強誘電
体結晶ＤＣの長手方向の全長にわたる比較的広幅で且つ
断面が長方形の凹溝ＲＨが形成されている。この強誘電
体結晶ＤＣの表裏面をそれぞれ電解液ＥＬ1 とＥＬ2
（いずれも図示せず）とで覆ってその間に電圧Ｖを課電
する。その場合、最も電界が強くなる部位は、表面の各
部分凹溝の最深部と裏面の凹溝ＲＨの底面ＲＦとの間で
ある。したがって電圧Ｖを調節すると、表面の各部分凹
溝の最深部の直下から裏面凹溝ＲＨの底面ＲＦまでの間
に存在する強誘電体結晶ＤＣ部分のみが分極反転する。
図７の実施例から得られる周期反転素子の分極反転部
は、その上下が低屈折率の大気であるので、該分極反転
部の一部、例えば図７で梨地で示す個所を導波路として
使用してそこにレーザー光を伝搬させると、伝搬光は大
気により導波路内に良好に閉じ込められる。
の表面は部分凹溝Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3・・・が形成され、
裏面には上記表面の各部分凹溝と直交する方向で強誘電
体結晶ＤＣの長手方向の全長にわたる比較的広幅で且つ
断面が長方形の凹溝ＲＨが形成されている。この強誘電
体結晶ＤＣの表裏面をそれぞれ電解液ＥＬ1 とＥＬ2
（いずれも図示せず）とで覆ってその間に電圧Ｖを課電
する。その場合、最も電界が強くなる部位は、表面の各
部分凹溝の最深部と裏面の凹溝ＲＨの底面ＲＦとの間で
ある。したがって電圧Ｖを調節すると、表面の各部分凹
溝の最深部の直下から裏面凹溝ＲＨの底面ＲＦまでの間
に存在する強誘電体結晶ＤＣ部分のみが分極反転する。
図７の実施例から得られる周期反転素子の分極反転部
は、その上下が低屈折率の大気であるので、該分極反転
部の一部、例えば図７で梨地で示す個所を導波路として
使用してそこにレーザー光を伝搬させると、伝搬光は大
気により導波路内に良好に閉じ込められる。
【００１６】図１〜図７に示す実施例において、面ＨＦ
と凹溝Ｈの最深部ＢＦとの間、換言すると、各部分凹溝
の深さは、所望の分極反転幅Ｗの大きさにより多少異な
るが、分極反転幅Ｗが通常の１〜１００μｍ程度である
場合、一般的には０．５〜２００μｍ程度、特に２〜１
００μｍ程度である。図７の実施例のように、裏面にも
凹溝ＲＨを形成する場合、該凹溝ＲＨの深さは凹溝Ｈと
同程度でよい。
と凹溝Ｈの最深部ＢＦとの間、換言すると、各部分凹溝
の深さは、所望の分極反転幅Ｗの大きさにより多少異な
るが、分極反転幅Ｗが通常の１〜１００μｍ程度である
場合、一般的には０．５〜２００μｍ程度、特に２〜１
００μｍ程度である。図７の実施例のように、裏面にも
凹溝ＲＨを形成する場合、該凹溝ＲＨの深さは凹溝Ｈと
同程度でよい。
【００１７】本発明は、上記した実施例以外にも種々の
変形実施例を包含する。例えば、強誘電体結晶ＤＣの両
面に各種断面形状の凹溝を形成してもよく、その際両面
の凹溝の断面形状は互いに同じであっても異なっていて
もよい。なお図７の実施例における裏面の凹溝ＲＨの断
面形状については、長方形の他にＶ字、Ｕ字、半円形あ
るいはその他の各種形状であってもよい。被処理強誘電
体結晶の表裏面に設けた電解液ＥＬ1 、ＥＬ2 に代わっ
て、溶融金属や溶融塩などの他の導電性液体の使用にて
該表裏面を一様に課電してもよい。さらに導電性液体に
代えて該表裏面の片面の全面または両面の全面を金属メ
ッキするもよい。
変形実施例を包含する。例えば、強誘電体結晶ＤＣの両
面に各種断面形状の凹溝を形成してもよく、その際両面
の凹溝の断面形状は互いに同じであっても異なっていて
もよい。なお図７の実施例における裏面の凹溝ＲＨの断
面形状については、長方形の他にＶ字、Ｕ字、半円形あ
るいはその他の各種形状であってもよい。被処理強誘電
体結晶の表裏面に設けた電解液ＥＬ1 、ＥＬ2 に代わっ
て、溶融金属や溶融塩などの他の導電性液体の使用にて
該表裏面を一様に課電してもよい。さらに導電性液体に
代えて該表裏面の片面の全面または両面の全面を金属メ
ッキするもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、設計通りの分極反転周
期を有する強誘電体結晶を製造し得るので、高性能の分
極反転素子を高歩留りにて製造することができる。
期を有する強誘電体結晶を製造し得るので、高性能の分
極反転素子を高歩留りにて製造することができる。
【図１】本発明の実施例の方法を説明するための強誘電
体結晶の断面図である。
体結晶の断面図である。
【図２】図１に示す強誘電体結晶の斜視図である。
【図３】本発明の他の実施例の方法を説明するための強
誘電体結晶の断面図である。
誘電体結晶の断面図である。
【図４】図３の拡大部分断面図である。
【図５】本発明の他の実施例の方法を説明するための強
誘電体結晶の断面図である。
誘電体結晶の断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例の方法を説明するた
めの強誘電体結晶の拡大部分断面図である。
めの強誘電体結晶の拡大部分断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例の方法を説明するた
めの強誘電体結晶の斜視図である。
めの強誘電体結晶の斜視図である。
【図８】従来における分極反転結晶の基本的製造方法を
示す説明図である。
示す説明図である。
ＤＣ 強誘電体結晶 Ｈ 強誘電体結晶ＤＣの表面に形成された凹溝 ＢＦ 凹溝Ｈの最深部 ＥＬ1 強誘電体結晶ＤＣの被分極反転領域の表面
を覆う電解液 ＥＬ2 強誘電体結晶ＤＣの裏面を覆う電解液 Ｓ 電源 ＨＦ 凹溝間の面 ＲＦ 強誘電体結晶ＤＣの裏面
を覆う電解液 ＥＬ2 強誘電体結晶ＤＣの裏面を覆う電解液 Ｓ 電源 ＨＦ 凹溝間の面 ＲＦ 強誘電体結晶ＤＣの裏面
Claims (5)
- 【請求項１】 強誘電体結晶の少なくとも被分極反転領
域の表裏面の少なくとも一方の面上に所望の間隔にて複
数の凹溝を設け、且つ被分極反転領域の両面を導電性体
で覆って凹溝間の面上の電界の大きさは強誘電体結晶の
抗電界値未満であるが該凹溝内の少なくとも最深部は抗
電界値以上となるように上記の導電性体間に電圧を課電
することを特徴とする分極反転結晶の製造方法。 - 【請求項２】 凹溝が、断面Ｖ字形であるか、または被
分極反転領域の裏面に対して垂直または実質的に垂直な
壁面を有する上部溝部と該上部溝部に連通する断面Ｖ字
形の下部溝部とを有するものである請求項１記載の分極
反転結晶の製造方法。 - 【請求項３】 凹溝が、断面円弧状であるか、または被
分極反転領域の裏面に対して垂直または実質的に垂直な
壁面を有する上部溝部と該上部溝部に連通する断面円弧
状の下部溝部とを有するものである請求項１記載の分極
反転結晶の製造方法。 - 【請求項４】 強誘電体結晶の少なくとも被分極反転領
域の一方の面上に所望の間隔にて複数の凹溝を設け、且
つ他面には上記の各凹溝と直交する方向に凹溝が形成さ
れてなる請求項１〜３のいずれかに記載の分極反転結晶
の製造方法。 - 【請求項５】 被分極反転領域の表裏面上の導電性体が
電解液である請求項１〜４のいずれかに記載の分極反転
結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15466497A JPH112848A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 分極反転結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15466497A JPH112848A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 分極反転結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112848A true JPH112848A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15589200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15466497A Pending JPH112848A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 分極反転結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH112848A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005292287A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 分極反転形成方法 |
| US7358147B2 (en) | 2004-01-08 | 2008-04-15 | Sumco Corporation | Process for producing SOI wafer |
| CN100410798C (zh) * | 2004-03-24 | 2008-08-13 | 松下电器产业株式会社 | 光学元件以及极化反转区域的形成方法 |
| JP2011242691A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Fuji Electric Co Ltd | 分極反転構造を有する光学素子の製造方法とその光学素子およびレーザー装置 |
| US8193004B2 (en) | 2004-03-18 | 2012-06-05 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Method for forming ferroelectric spontaneous polarization reversal |
| WO2014129508A1 (ja) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子及び光導波路素子の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP15466497A patent/JPH112848A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7358147B2 (en) | 2004-01-08 | 2008-04-15 | Sumco Corporation | Process for producing SOI wafer |
| US8193004B2 (en) | 2004-03-18 | 2012-06-05 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Method for forming ferroelectric spontaneous polarization reversal |
| US8293543B2 (en) | 2004-03-18 | 2012-10-23 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Method for forming polarization reversal |
| US8524509B2 (en) | 2004-03-18 | 2013-09-03 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Method for forming polarization reversal |
| US8669121B2 (en) | 2004-03-18 | 2014-03-11 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Method for forming polarization reversal |
| CN100410798C (zh) * | 2004-03-24 | 2008-08-13 | 松下电器产业株式会社 | 光学元件以及极化反转区域的形成方法 |
| JP2005292287A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 分極反転形成方法 |
| JP4587366B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-11-24 | 住友大阪セメント株式会社 | 分極反転形成方法 |
| JP2011242691A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Fuji Electric Co Ltd | 分極反転構造を有する光学素子の製造方法とその光学素子およびレーザー装置 |
| WO2014129508A1 (ja) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子及び光導波路素子の製造方法 |
| JP6015749B2 (ja) * | 2013-02-21 | 2016-10-26 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子及び光導波路素子の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2004025358A1 (ja) | 光変調器 | |
| CA2207715A1 (en) | Optical modulator with optical waveguide and traveling-wave type electrodes | |
| US20060029319A1 (en) | Optical modulator | |
| US7440161B2 (en) | Optical element and method for forming domain inversion regions | |
| JPH112848A (ja) | 分極反転結晶の製造方法 | |
| JPH10288798A (ja) | 光学偏向器 | |
| EP0105693B1 (en) | Bipolar voltage controlled optical switch using intersecting waveguide | |
| JP2012159584A (ja) | 電気光学素子 | |
| US5382334A (en) | Process for forming polarization inversion layer | |
| JP4756706B2 (ja) | 分極反転構造の製造方法 | |
| KR100648215B1 (ko) | 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 | |
| EP0417295B1 (en) | Optical circuit element of waveguide type | |
| JPH05173099A (ja) | 光制御素子 | |
| JP2008268547A (ja) | レーザー装置、波長変換素子、およびその製造方法 | |
| CN105074545B (zh) | 光波导元件以及光波导元件的制造方法 | |
| JP2002006353A (ja) | 分極反転結晶 | |
| JP2003307757A (ja) | 分極反転部の製造方法 | |
| JP2003207811A (ja) | 分極反転結晶およびその製造方法 | |
| WO2005124447A1 (ja) | 分極反転部の製造方法 | |
| JP3490150B2 (ja) | 光機能デバイス | |
| JPS62198824A (ja) | 光変調器 | |
| JP6002390B2 (ja) | 周期的分極反転構造の形成方法及び周期的分極反転用電極 | |
| JP2005274793A (ja) | 光導波路および光導波路デバイス | |
| KR20000077122A (ko) | 액정 표시 소자 및 그 제조 방법 | |
| JPH05341243A (ja) | モード変換器及び光フィルタ |