JPH11295770A - Optical element and manufacture thereof - Google Patents

Optical element and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH11295770A
JPH11295770A JP10445098A JP10445098A JPH11295770A JP H11295770 A JPH11295770 A JP H11295770A JP 10445098 A JP10445098 A JP 10445098A JP 10445098 A JP10445098 A JP 10445098A JP H11295770 A JPH11295770 A JP H11295770A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
face
protective film
optical element
optical
vapor deposition
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
Application number
JP10445098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Yokoo
篤 横尾
Tetsuyoshi Ishii
哲好 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP10445098A priority Critical patent/JPH11295770A/en
Publication of JPH11295770A publication Critical patent/JPH11295770A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the degradation of the optical input/output end faces of an optical element by forming the optical element by organic optical crystal provided with oppositely arranged optical incident end face and optical emission end face and a protective film composed of carbon and formed on the optical incident end face and optical emission end face. SOLUTION: The organic optical crystal 106 is arranged so as to make the incident end face 106a face a vapor deposition source 105 on an evaporation dish 101 and the vapor deposition source 105 is heated and evaporated by heating the evaporation dish 101 or the like. Then, the organic optical crystal 106 is arranged so as to make the emission end face 106b face the vapor deposition source 105 on the evaporation dish 101 and the vapor deposition source 105 is heated and evaporated by heating the evaporation dish 101 or the like. Thus, the protective film 107 is vapor deposited on the incident end face 106a and emission end face 106b of the organic optical crystal 106. Thus, the optical element for which the protective film 107 composed of the carbon in an amorphous shape is formed by vapor deposition on the respective incident and emission end faces 106a and 106b of the organic optical crystal 106 is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光信号処理素子
や光記憶素子として用いる光学素子およびその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element used as an optical signal processing element or an optical storage element, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】非線形光学結晶は、レーザ光を入射した
ときに、その相互作用によって、入射光と異なった成分
を持つ出射光が得られる光学素子として用いることがで
きる。たとえば、入射光の強度に応じて屈折率が変化す
る特性を応用し、超高速,低消費エネルギーの全光型ス
イッチ,光変調器など、非線形光学結晶は、情報通信分
野の革命をもたらす製品の開発を可能とする。また、非
線形光学結晶の増幅作用を利用し、半導体材料の現在の
コンピュータを越える性能を持つ光コンピュータの素材
となりえる可能性を有している。
2. Description of the Related Art A nonlinear optical crystal can be used as an optical element in which, when laser light is incident, an emitted light having a component different from that of the incident light is obtained due to the interaction. For example, by applying the characteristic that the refractive index changes according to the intensity of incident light, nonlinear optical crystals such as all-optical switches and optical modulators, which are ultra-high speed and low energy consumption, are products that will revolutionize the information and communication field. Enable development. In addition, there is a possibility that a semiconductor material can be used as a material of an optical computer having a performance exceeding that of a current computer by utilizing an amplification effect of a nonlinear optical crystal.

【0003】この非線形光学結晶として、たとえば2メ
チル4ニトロアニリンやベンゼン誘導体などの有機光学
結晶が、無機結晶を凌ぐ高い効果を有することが見いだ
され、注目されるようになった。非局在化した共役電子
を持つそれらの有機化合物による有機光学結晶は、電子
の動き易さに基づく大きな非線形光学特性と速い応答性
など、優れた特徴を有している。
As this nonlinear optical crystal, for example, organic optical crystals such as 2-methyl-4-nitroaniline and benzene derivatives have been found to have higher effects than inorganic crystals, and have attracted attention. Organic optical crystals made of those organic compounds having delocalized conjugated electrons have excellent characteristics such as large nonlinear optical characteristics based on the ease of movement of electrons and fast response.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機光
学結晶による光学素子は、レーザ光によりその入射端面
が損傷を受けたり、酸化劣化しやすいという問題があ
る。有機材料は、無機材料に比較して融点が低く、昇華
性が高く、また、空気中の酸素や水と反応しやすいた
め、上述した問題が起こりやすい。
However, an optical element made of an organic optical crystal has a problem that its incident end face is easily damaged or oxidized and deteriorated by laser light. An organic material has a lower melting point and a higher sublimation property than an inorganic material, and easily reacts with oxygen or water in the air.

【0005】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、有機光学結晶からなる光
学素子の光入出力端面の劣化を抑制できるようにするこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to suppress the deterioration of the light input / output end face of an optical element made of an organic optical crystal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の光学素子は、
対向配置した光入射端面および光出射端面を備えた有機
光学結晶と、光入射端面および光出射端面に形成された
炭素からなる保護膜とから構成した。したがって、光入
射端面は、炭素からなる保護膜により封止された状態と
なっている。また、この発明の光学素子の製造方法で
は、有機光学結晶の対向配置して形成されている光入射
端面および光出射端面に、炭素からなる保護膜を蒸着す
るようにした。したがって、光入出射端面は、蒸着され
た保護膜により封止される。
An optical element according to the present invention comprises:
The organic optical crystal was provided with a light incident end face and a light output end face that were disposed to face each other, and a protective film made of carbon was formed on the light incident end face and the light output end face. Therefore, the light incident end face is in a state of being sealed by the protective film made of carbon. In the method of manufacturing an optical element according to the present invention, a protective film made of carbon is vapor-deposited on the light incident end face and the light output end face formed so as to face the organic optical crystal. Therefore, the light input / output end face is sealed by the deposited protective film.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。 実施の形態1 はじめに、この発明の第1の実施の形態について説明す
る。図1は、この発明の実施の形態1における光学素子
の製造について説明するための説明図である。この実施
の形態1では、図1に示すように、内部に蒸発皿101
を備えた真空容器を構成するチャンバ102を用いるよ
うにした。このチャンバ102は真空ポンプ103によ
り内部を真空排気することができる。また、このチャン
バ102にはガスボンベ104よりアルゴンガスが導入
できるように構成されている。そして、蒸発皿101に
は蒸着源105が載置され、これに対向して有機光学結
晶106が配置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram for describing manufacturing of an optical element according to Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment, as shown in FIG.
The chamber 102 that forms a vacuum vessel provided with the above is used. The inside of the chamber 102 can be evacuated by a vacuum pump 103. The chamber 102 is configured so that an argon gas can be introduced from a gas cylinder 104. An evaporation source 105 is placed on the evaporating dish 101, and an organic optical crystal 106 is arranged to face the evaporation source 105.

【0008】ところで、有機光学結晶106としては、
次に示すものがある。すなわち、3−メチル−4−ニト
ロピリジン−1−オキサイド(POM)、N−(4−ニ
トロフェニル)−L−プロリノール(NPP)、N−
(ニトロフェニル)−N−メチルアミノアセトニトリル
(NPAN)、4−N,N−ジメチルアミノ−2−アセ
タミド−4−ニトロアニリン(DAN)、2−シクロア
セチルアミノ−5−ニトロピリジン(COANP)、
3,9−ジニトロ−5a,6,11a,12−テトラヒ
ドロ−[1,4]ベンズオキサジノ[3,2−b]
[1,4]ベンズオキサジン(DNBB)、4’−ニト
ロパンジリデン−3−アセトアミノ−4−メトキシアニ
リン(MNBA)、(−)4−(4’−ジメチルアミノ
フェニル)−3−(2’−ヒドロキシプロピルアミノ)
シクロブテン−3,4−ジオン(DAD)、2−メトキ
シ−5−ニトロフェノール(MNP)、3,5−ジメチ
ル−1−(4−ニトロフェニル)ピラゾ−ル(DMN
P)、2−アダマンチルアミノ5−ニトロピリジン(A
ANP)、3−ニトロアニリン(m−NA)、2−メチ
ル−4−ニトロアニリン(MNA)、3−メチル−
(2,4−ジニトロフェニル)−アミノプロパノエ−ト
(MAP)、4−イソプロピルカルバモイルニトロベン
ゼン(PCNB)、ジメチルアミノスチルバゾリウム
(DAST)、4−ニトロジメチルアニリン(NDM
A)、2−(N−プロリノ−ル)−5−ニトロピリジン
(PNP)、ジシアノビニルアニソ−ル(DIVA)、
スチルバゾリウム−P−トルエンスルホン酸(SPT
S)、N−メトキシメチル−4−ニトロアニリン(MM
NA)、3−アミノフエニル(m−AP)等がある。
By the way, as the organic optical crystal 106,
There are the following. That is, 3-methyl-4-nitropyridine-1-oxide (POM), N- (4-nitrophenyl) -L-prolinol (NPP), N-
(Nitrophenyl) -N-methylaminoacetonitrile (NPAN), 4-N, N-dimethylamino-2-acetamido-4-nitroaniline (DAN), 2-cycloacetylamino-5-nitropyridine (COANP),
3,9-dinitro-5a, 6,11a, 12-tetrahydro- [1,4] benzoxazino [3,2-b]
[1,4] Benzoxazine (DNBB), 4′-nitropandylidene-3-acetamino-4-methoxyaniline (MNBA), (−) 4- (4′-dimethylaminophenyl) -3- (2′- Hydroxypropylamino)
Cyclobutene-3,4-dione (DAD), 2-methoxy-5-nitrophenol (MNP), 3,5-dimethyl-1- (4-nitrophenyl) pyrazole (DMN
P), 2-adamantylamino 5-nitropyridine (A
ANP), 3-nitroaniline (m-NA), 2-methyl-4-nitroaniline (MNA), 3-methyl-
(2,4-dinitrophenyl) -aminopropanoate (MAP), 4-isopropylcarbamoylnitrobenzene (PCNB), dimethylaminostilbazolium (DAST), 4-nitrodimethylaniline (NDM)
A), 2- (N-prolinol) -5-nitropyridine (PNP), dicyanovinylanisole (DIVA),
Stilbazolium-P-toluenesulfonic acid (SPT
S), N-methoxymethyl-4-nitroaniline (MM
NA), 3-aminophenyl (m-AP) and the like.

【0009】製造方法について説明すると、まず、蒸発
皿101上にたとえばアモルファス炭素粉末からなる蒸
着源105を載置する。また、チャンバ102内に有機
光学結晶106を配置する。また、真空ポンプ103に
より、チャンバ102内を所定の真空度に真空排気す
る。なお、チャンバ内は必ずしも真空排気する必要はな
い。ここで、有機光学結晶106は、たとえば、長さ5
mmのロッド状のDMNP単結晶を用いた。そして、X
線解析により波長1.55μmからの第2高調波発生
(SHG)位相整合方位を求め、光入出射面を決定し
た。また、その決定した面を研磨し、それらを入射端面
106aおよび出射端面106bとした。
First, a vapor deposition source 105 made of, for example, amorphous carbon powder is placed on an evaporating dish 101. Further, an organic optical crystal 106 is arranged in the chamber 102. Further, the inside of the chamber 102 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the vacuum pump 103. It is not always necessary to evacuate the chamber. Here, the organic optical crystal 106 has, for example, a length of 5
A rod-shaped DMNP single crystal of mm was used. And X
The second harmonic generation (SHG) phase matching azimuth from a wavelength of 1.55 μm was obtained by line analysis, and the light input / output surface was determined. In addition, the determined surfaces were polished and used as an incident end surface 106a and an outgoing end surface 106b.

【0010】そして、まず、その入射端面106aが蒸
発皿101に載置された蒸着源105に対向するよう
に、有機光学結晶106を配置する。そして、蒸発皿1
01を加熱することなどにより、蒸着源105を加熱し
て蒸発させる。このことにより、まず、有機光学結晶1
06の入射端面106aに保護膜107を蒸着する。次
いで、出射端面106bが蒸発皿101に載置された蒸
着源105に対向するように、有機光学結晶106を配
置する。そして、蒸発皿101を加熱することなどによ
り、蒸着源105を加熱して蒸発させる。このことによ
り、今度は、有機光学結晶106の出射端面106bに
も保護膜107を蒸着する。ここで、保護膜107は、
膜厚10〜500nm程度と、光の透過を阻害しない程
度の薄膜とすればよい。
[0010] First, the organic optical crystal 106 is arranged such that the incident end face 106a faces the evaporation source 105 placed on the evaporating dish 101. And evaporating dish 1
For example, by heating 01, the evaporation source 105 is heated and evaporated. As a result, first, the organic optical crystal 1
A protective film 107 is deposited on the incident end face 106a of the reference numeral 06. Next, the organic optical crystal 106 is arranged such that the emission end face 106b faces the evaporation source 105 placed on the evaporating dish 101. Then, the evaporation source 105 is heated and evaporated by heating the evaporation dish 101 or the like. As a result, the protective film 107 is also deposited on the emission end face 106b of the organic optical crystal 106. Here, the protective film 107
The thickness may be about 10 to 500 nm, which is a thickness that does not hinder light transmission.

【0011】以上のことにより、有機光学結晶106の
入射端面106aおよび出射端面106bに、アモルフ
ァス状の炭素からなる保護膜107が蒸着により形成さ
れた光学素子が作製される。なお、図1では、入射端面
106aに保護膜107を形成した状態を示している。
そして、この実施の形態1によれば、形成された光学素
子は、その光信号の入出射端面が、保護膜により封止さ
れた状態となっているので、高温高湿耐性や、光耐性を
向上させることが可能となる。
As described above, an optical element is produced in which the protective film 107 made of amorphous carbon is formed on the incident end face 106a and the output end face 106b of the organic optical crystal 106 by vapor deposition. FIG. 1 shows a state in which the protective film 107 is formed on the incident end face 106a.
According to the first embodiment, the formed optical element has a high-temperature and high-humidity resistance and a light resistance because the input and output end faces of the optical signal are sealed by the protective film. It can be improved.

【0012】図2は、光学素子の特性を示す特性図であ
る。実線が相対透過率の経時変化を示し、破線が相対S
HG効果の経時変化を示している。ここで、図2(a)
は、上述した実施の形態1による保護膜(膜厚100n
m)が形成された光学素子の場合を示している。また、
図2(b)は、保護膜がない従来の光学素子の場合を示
している。図2から明らかなように、この実施の形態に
よる保護膜により、ほとんど経時変化を起こさない状態
とすることができる。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing characteristics of the optical element. The solid line shows the change of the relative transmittance with time, and the broken line shows the relative S
The change with time of the HG effect is shown. Here, FIG.
Is the protective film (100 nm thick) according to the first embodiment.
m) shows the case of the formed optical element. Also,
FIG. 2B shows the case of a conventional optical element without a protective film. As is apparent from FIG. 2, the protective film according to this embodiment can be made to have a state in which almost no change with time occurs.

【0013】また、図3は、連続的に信号光(波長1.
55μmレーザ光,パワー密度4GW/cm2 )を照射
した場合の光学素子の特性を示す特性図である。実線が
相対透過率の経時変化を示し、破線が相対SHG効果の
経時変化を示している。ここで、図3(a)は、上述し
た実施の形態1による保護膜(膜厚100nm)が形成
された光学素子の場合を示している。また、図3(b)
は、保護膜がない従来の光学素子の場合を示している。
図3から明らかなように、信号光を連続的に照射してい
ても、この実施の形態による保護膜により、ほとんど経
時変化を起こさない状態とすることができる。
FIG. 3 shows a continuous signal light (wavelength 1....).
FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics of the optical element when irradiated with a laser beam of 55 μm and a power density of 4 GW / cm 2 ). The solid line shows the change over time of the relative transmittance, and the broken line shows the change over time of the relative SHG effect. Here, FIG. 3A shows a case of the optical element in which the protective film (100 nm in thickness) according to the first embodiment is formed. FIG. 3 (b)
Shows the case of a conventional optical element without a protective film.
As is clear from FIG. 3, even when the signal light is continuously irradiated, the protection film according to the present embodiment can make the state hardly change with time.

【0014】ところで、保護膜107の形成において、
雰囲気に多くの酸素や水分などが存在すると、蒸着源1
05の蒸気がそれらと反応する場合が発生し、良好な蒸
着膜(保護膜107)が形成できない場合がある。この
ため、チャンバ102内はより高真空な状態としておい
た方が、蒸着により形成する保護膜107を良好な炭素
膜の状態とすることができる。また、このよう真空排気
された状態で蒸着することで、形成した保護膜と光入出
射端面との間に酸素や水蒸気が存在することを抑制でき
るようになる。
By the way, in forming the protective film 107,
If a large amount of oxygen or moisture is present in the atmosphere, the evaporation source 1
There is a case where the vapor of 05 reacts with them, and a good deposited film (protective film 107) may not be formed in some cases. For this reason, when the inside of the chamber 102 is kept in a higher vacuum state, the protective film 107 formed by vapor deposition can be in a good carbon film state. In addition, by performing vapor deposition in a state of being evacuated as described above, the presence of oxygen or water vapor between the formed protective film and the light input / output end face can be suppressed.

【0015】また、上述した蒸着は、チャンバ102内
がアルゴンガス雰囲気となっている状態で行ってもよ
い。すなわち、真空ポンプ103によりチャンバ102
内を高真空に真空排気した後、ガスボンベ104より所
定量のアルゴンガスをチャンバ102内に供給し、この
状態で前述した蒸着を行うようにしてもよい。このよう
にすれば、あまり高真空にすることなく、蒸着により形
成する保護膜107を良好なグラファイト膜の状態とす
ることができる。
The above-described vapor deposition may be performed in a state where the inside of the chamber 102 is in an argon gas atmosphere. That is, the chamber 102 is controlled by the vacuum pump 103.
After evacuating the inside to a high vacuum, a predetermined amount of argon gas may be supplied from the gas cylinder 104 into the chamber 102, and the above-described vapor deposition may be performed in this state. By doing so, the protective film 107 formed by vapor deposition can be made into a good graphite film state without applying a very high vacuum.

【0016】あまり高真空な状態とすると、場合によっ
ては、有機光学結晶106が昇華してしまい、その入射
端面106aおよび出射端面106bの鏡面状態が保て
ない場合がある。しかし、上述したように、アルゴンガ
スをチャンバ102内に導入しておくことで、その昇華
を抑制すると共に、蒸着により形成する保護膜107を
良好な炭素膜の状態とすることができる。なお、アルゴ
ンガス雰囲気とする以外に、ヘリウムガス,ネオンガ
ス,クリプトンガス,キセノンガスなど、他の不活性ガ
スを用いるようにしてもよい。
If the vacuum state is too high, the organic optical crystal 106 may sublimate in some cases, and the mirror surfaces of the incident end face 106a and the outgoing end face 106b cannot be maintained. However, as described above, by introducing the argon gas into the chamber 102, the sublimation can be suppressed and the protective film 107 formed by vapor deposition can be in a good carbon film state. In addition to the argon gas atmosphere, another inert gas such as helium gas, neon gas, krypton gas, and xenon gas may be used.

【0017】実施の形態2 この実施の形態2では、図4に示すように、先端部を近
設配置したグラファイト電極401a,401bを内部
に備えた、真空容器を構成するチャンバ402を用い
る。このチャンバ402は真空ポンプ403により内部
を真空排気することができる。また、このチャンバ40
2にはガスボンベ404よりアルゴンガスが導入できる
ように構成されている。そして、グラファイト電極40
1a,401bには、高圧電源405より高電圧が印加
できるように構成されている。
Embodiment 2 In this embodiment 2, as shown in FIG. 4, a chamber 402 constituting a vacuum vessel having therein graphite electrodes 401a and 401b each having a distal end disposed close to each other is used. The inside of this chamber 402 can be evacuated by a vacuum pump 403. Also, this chamber 40
2 is configured such that an argon gas can be introduced from a gas cylinder 404. Then, the graphite electrode 40
1a and 401b are configured to be able to apply a higher voltage than the high voltage power supply 405.

【0018】製造方法について説明すると、まず、チャ
ンバ402内に有機光学結晶406を配置する。また、
真空ポンプ403により、チャンバ402内を10-6
orr以下の真空度に真空排気する。なお、チャンバ内
は必ずしも真空排気する必要はない。ここで、有機光学
結晶406は、たとえば、長さ5mmのロッド状のNP
P単結晶を用いた。そして、X線解析により波長1.5
5μmからのSHG位相整合方位を求め、光入出射面を
決定した。また、その決定した面を研磨し、それらを入
射端面406aおよび出射端面406bとした。
First, an organic optical crystal 406 is arranged in a chamber 402. Also,
The inside of the chamber 402 is 10 −6 T by the vacuum pump 403.
Evacuate to a vacuum degree of orr or less. It is not always necessary to evacuate the chamber. Here, the organic optical crystal 406 is, for example, a rod-shaped NP having a length of 5 mm.
A P single crystal was used. Then, by X-ray analysis, a wavelength of 1.5
The SHG phase matching azimuth from 5 μm was determined, and the light input / output surface was determined. The determined surfaces were polished and used as an incident end surface 406a and an outgoing end surface 406b.

【0019】そして、まず、その入射端面406aがグ
ラファイト電極401a,401bに対向するように、
有機光学結晶406を配置する。そして、高圧電源40
5によりグラファイト電極401a,401bの間に高
電圧を印加することで、グラファイト電極401a,4
01bの近設している先端部の間に放電を起こさせる。
このことにより、まず、有機光学結晶406の入射端面
406aにグラファイトからなる保護膜407を蒸着す
る。
First, the incident end face 406a is opposed to the graphite electrodes 401a and 401b.
An organic optical crystal 406 is arranged. And the high voltage power supply 40
5, a high voltage is applied between the graphite electrodes 401a and 401b so that the graphite electrodes 401a and
An electric discharge is caused between the near-end portions of the contact 01b.
Thus, first, a protective film 407 made of graphite is deposited on the incident end face 406a of the organic optical crystal 406.

【0020】次いで、出射端面406bがグラファイト
電極401a,401bに対向するように、有機光学結
晶406を配置する。そして、同様に高圧電源405に
よりグラファイト電極401a,401bの間に高電圧
を印加することで、今度は、出射端面406bにも保護
膜407を蒸着する。ここで、蒸着する保護膜407
は、膜厚10〜500nm程度とすればよく、光の透過
を阻害しない程度の薄膜とする。
Next, the organic optical crystal 406 is arranged so that the emission end face 406b faces the graphite electrodes 401a and 401b. Then, similarly, a high voltage is applied between the graphite electrodes 401a and 401b by the high-voltage power supply 405, so that the protective film 407 is also deposited on the emission end face 406b. Here, the protective film 407 to be deposited
Should have a thickness of about 10 to 500 nm, and a thin film that does not hinder light transmission.

【0021】以上のことにより、有機光学結晶406の
入射端面406aおよび出射端面406bに、グラファ
イトの保護膜407が形成された光学素子が作製され
る。なお、図4では、入射端面406aに保護膜407
を形成する状態を示している。そして、この実施の形態
2によれば、形成された光学素子は、その光信号の入出
射端面が、保護膜により封止された状態となっているの
で、前述した実施の形態1と同様に、高温高湿耐性や、
光耐性を向上させることが可能となる。
As described above, an optical element in which the graphite protective film 407 is formed on the incident end face 406a and the output end face 406b of the organic optical crystal 406 is manufactured. In FIG. 4, the protective film 407 is formed on the incident end face 406a.
Is formed. According to the second embodiment, the formed optical element has a state in which the input and output end faces of the optical signal are sealed by the protective film. , High temperature and high humidity resistance,
Light resistance can be improved.

【0022】そして、保護膜407の形成において、雰
囲気に多くの酸素や水分などが存在すると、グラファイ
ト電極401a,401bから生成された蒸気がそれら
と反応する場合が発生し、良好な蒸着膜(保護膜40
7)が形成できない場合がある。このため、チャンバ4
02内は、この実施の形態2のように、より高真空な状
態としておいた方が、蒸着により形成する保護膜407
を良好なグラファイト膜の状態とすることができる。た
だし、必ず真空排気した状態とする必要はない。
In the formation of the protective film 407, if a large amount of oxygen, moisture, or the like is present in the atmosphere, the vapor generated from the graphite electrodes 401a and 401b may react with them, and a good vapor deposition film (protective film) may be formed. Membrane 40
7) may not be formed. For this reason, chamber 4
The inside of the protective film 407 formed by vapor deposition is set to a higher vacuum state as in the second embodiment.
Can be in a good graphite film state. However, it is not always necessary to evacuate.

【0023】また、上述した蒸着は、チャンバ402内
がアルゴンガス雰囲気となっている状態で行ってもよ
い。すなわち、真空ポンプ403によりチャンバ402
内を高真空に真空排気した後、ガスボンベ404より所
定量のアルゴンガスをチャンバ402内に供給し、この
状態で前述した蒸着を行うようにしてもよい。このよう
にすれば、あまり高真空にすることなく、蒸着により形
成する保護膜407を良好なグラファイト膜の状態とす
ることができる。あまり高真空な状態とすると、場合に
よっては、有機光学結晶406が昇華してしまい、その
入射端面406aおよび出射端面406bの鏡面状態が
保てない場合がある。しかし、上述したように、アルゴ
ンガスをチャンバ402内に導入しておくことで、その
昇華を抑制すると共に、蒸着により形成する保護膜40
7を良好な炭素膜の状態とすることができる。
The above-described vapor deposition may be performed in a state where the inside of the chamber 402 is in an argon gas atmosphere. That is, the chamber 402 is operated by the vacuum pump 403.
After evacuating the inside to a high vacuum, a predetermined amount of argon gas may be supplied from the gas cylinder 404 into the chamber 402, and the above-described vapor deposition may be performed in this state. By doing so, the protective film 407 formed by vapor deposition can be in a good graphite film state without applying a very high vacuum. If the vacuum state is too high, the organic optical crystal 406 may sublime in some cases, and the mirror surface state of the incident end face 406a and the output end face 406b may not be maintained. However, as described above, by introducing an argon gas into the chamber 402, the sublimation is suppressed and the protective film 40 formed by vapor deposition is formed.
7 can be in a good carbon film state.

【0024】実施の形態3 つぎに、この発明の第3の実施の形態について説明す
る。図5は、この発明の実施の形態3における光学素子
の製造について説明するための説明図である。前述した
実施の形態1では、蒸着源としてアモルファス炭素粉末
を用いるようにしたが、この実施の形態3では、図5に
示すように、蒸着源505として、フラーレンを用いる
ようにしたものである。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram for describing manufacturing of an optical element according to Embodiment 3 of the present invention. In Embodiment 1 described above, amorphous carbon powder is used as the vapor deposition source. In Embodiment 3, however, fullerene is used as vapor deposition source 505 as shown in FIG.

【0025】すなわち、この実施の形態3では、図5
(a)に示すように、内部に蒸発皿501を備えた真空
容器を構成するチャンバ502を用いるようにし、この
チャンバ502が真空ポンプ503により内部を真空排
気することができる状態とし、また、このチャンバ50
2に、ガスボンベ504よりアルゴンガスが導入できる
ように構成した。そして、蒸発皿501上の蒸着源50
5として、フラーレン粉末を用いるようにした。このフ
ラーレンは、図5(b)に示すように、たとえば60個
の炭素511が球状に結合した分子となっているもので
ある。なお、炭素60個からなるフラーレンだけではな
く、炭素70個からなるフラーレンの粉末を用いるよう
にしてもよく、それらの混合体を用いるようにしてもよ
い。
That is, in Embodiment 3, FIG.
As shown in (a), a chamber 502 constituting a vacuum container having an evaporating dish 501 inside is used, and the inside of the chamber 502 can be evacuated by a vacuum pump 503. Chamber 50
2 was configured so that argon gas could be introduced from the gas cylinder 504. Then, the evaporation source 50 on the evaporation dish 501
As No. 5, fullerene powder was used. As shown in FIG. 5B, the fullerene is a molecule in which, for example, 60 carbons 511 are bonded in a spherical shape. Not only fullerenes composed of 60 carbons but also powders of fullerenes composed of 70 carbons may be used, or a mixture thereof may be used.

【0026】製造方法について説明すると、まず、チャ
ンバ402内に有機光学結晶506を配置する。また、
真空ポンプ503により、チャンバ502内を高真空に
排気した後、ガスボンベ504より所定量のアルゴンガ
スをチャンバ502内に供給し、チャンバ502内をア
ルゴンガスで置換する。ここで、有機光学結晶506
は、たとえば、長さ5mmのロッド状のAANP単結晶
を用いた。そして、X線解析により波長1.55μmか
らのSHG位相整合方位を求め、光入出射面を決定し
た。また、その決定した面を研磨し、それらを入射端面
506aおよび出射端面506bとした。
First, an organic optical crystal 506 is disposed in the chamber 402. Also,
After the inside of the chamber 502 is evacuated to a high vacuum by the vacuum pump 503, a predetermined amount of argon gas is supplied from the gas cylinder 504 into the chamber 502, and the inside of the chamber 502 is replaced with argon gas. Here, the organic optical crystal 506
For example, a rod-shaped AANP single crystal having a length of 5 mm was used. Then, the SHG phase matching direction from a wavelength of 1.55 μm was determined by X-ray analysis, and the light input / output surface was determined. The determined surfaces were polished and used as an incident end surface 506a and an outgoing end surface 506b.

【0027】そして、まず、その入射端面506aが蒸
発皿501に載置された蒸着源505に対向するよう
に、有機光学結晶506を配置する。そして、蒸発皿5
01を加熱することなどにより、蒸着源505を加熱し
て蒸発させる。このことにより、まず、有機光学結晶5
06の入射端面506aに保護膜507を蒸着する。次
いで、出射端面506bが蒸発皿501に載置された蒸
着源505に対向するように、有機光学結晶506を配
置する。そして、蒸発皿501を加熱することなどによ
り、蒸着源505を加熱して蒸発させる。このことによ
り、今度は、有機光学結晶506の出射端面506bに
も保護膜507を蒸着する。ここで、保護膜507は、
膜厚50〜500nm程度と、光の透過を阻害しない程
度の薄膜とすればよい。
First, the organic optical crystal 506 is arranged such that the incident end face 506a faces the evaporation source 505 placed on the evaporating dish 501. And evaporating dish 5
For example, by heating 01, the evaporation source 505 is heated and evaporated. As a result, first, the organic optical crystal 5
A protective film 507 is deposited on the incident end face 506a of the reference numeral 06. Next, the organic optical crystal 506 is arranged such that the emission end face 506b faces the evaporation source 505 placed on the evaporating dish 501. Then, the evaporation source 505 is heated and evaporated by heating the evaporation dish 501 or the like. Thus, a protective film 507 is deposited on the emission end face 506b of the organic optical crystal 506. Here, the protective film 507 is
The thickness may be about 50 to 500 nm, which is a thickness that does not hinder light transmission.

【0028】以上のことにより、有機光学結晶506の
入射端面506aおよび出射端面506bに、フラーレ
ンからなる保護膜507が形成された光学素子が作製さ
れる。なお、図5では、入射端面506aに保護膜50
7を形成した状態を示している。そして、この実施の形
態3によれば、形成された光学素子は、その光信号の入
出射端面が、保護膜により封止された状態となっている
ので、高温高湿耐性や、光耐性を向上させることが可能
となる。
As described above, an optical element in which the protective film 507 made of fullerene is formed on the incident end face 506a and the output end face 506b of the organic optical crystal 506 is manufactured. In FIG. 5, the protective film 50 is formed on the incident end face 506a.
7 shows a state in which No. 7 is formed. According to the third embodiment, the formed optical element has a high-temperature and high-humidity resistance and a light resistance because the input and output end faces of the optical signal are sealed by the protective film. It can be improved.

【0029】図6は、連続的に信号光(波長1.55μ
mレーザ光,パワー密度6GW/cm2 )を照射した場
合の光学素子の特性を示す特性図である。実線が相対透
過率の経時変化を示し、破線が相対SHG効果の経時変
化を示している。ここで、図6(a)は、上述した実施
の形態3による保護膜が形成された光学素子の場合を示
している。また、図6(b)は、保護膜がない従来の光
学素子の場合を示している。
FIG. 6 shows a continuous signal light (wavelength 1.55 μm).
FIG. 9 is a characteristic diagram showing characteristics of the optical element when irradiated with m laser light and a power density of 6 GW / cm 2 ). The solid line shows the change over time of the relative transmittance, and the broken line shows the change over time of the relative SHG effect. Here, FIG. 6A shows a case of the optical element in which the protective film according to the third embodiment is formed. FIG. 6B shows a case of a conventional optical element having no protective film.

【0030】図6から明らかなように、信号光を連続的
に照射していても、この実施の形態による保護膜によ
り、ほとんど経時変化を起こさない状態とすることがで
きる。そして、この実施の形態3の場合、図3に示した
場合に比較して、より強いレーザ光を照射しているが、
ほぼ同様の結果が得られている。すなわち、この実施の
形態3による保護膜が形成された光学素子の方が、より
光耐性が向上していることがわかる。
As is clear from FIG. 6, even if the signal light is continuously irradiated, the protection film according to the present embodiment makes it possible to make the state hardly change with time. In the case of the third embodiment, a stronger laser beam is irradiated as compared with the case shown in FIG.
Almost similar results have been obtained. That is, it is understood that the optical element having the protective film according to the third embodiment has more improved light resistance.

【0031】ところで、上述では、保護膜の材料構成が
1種類の場合を示したが、これに限るものではない。異
なる構成の膜を多層に重ねて保護膜を構成するようにし
てもよい。たとえば、用いる信号光の波長,および,有
機光学結晶の屈折率や炭素蒸着膜の屈折率などを勘案
し、形成する炭素膜の膜厚を調整し、炭素もしくはその
化合物からなる異なる構成の2層以上とした保護膜によ
り、無反射コート膜を形成することもできる。
In the above description, the case where the material composition of the protective film is one type is shown, but the present invention is not limited to this. A protective film may be formed by laminating films having different configurations in multiple layers. For example, the thickness of the carbon film to be formed is adjusted in consideration of the wavelength of the signal light to be used, the refractive index of the organic optical crystal, the refractive index of the carbon vapor deposition film, and the like. With the protective film described above, a non-reflective coating film can be formed.

【0032】なお、上述では、蒸発源としてアモルファ
ス炭素粉末,グラファイト,C60およびC70からなるフ
ラーレン粉末を用いるようにしたが、これに限るもので
はない。他にも、次に示す高次フラーレンの粉末を蒸着
源として用いるようにしてもよい。すなわち、C76,C
78,C80,C84,C86,C88,C94である。また、次に
示す炭素化合物を蒸着源として用いるようにしてもよ
い。すなわち、アダマンタン(C1016),ジアマンタ
ン(C1420),ドデカヘドラン(C2020)を用いる
ように下もよい。また、カーボンナノチューブを蒸着源
として用いるようにしてもよい。また、フラーレンの誘
導体であるC60−1,3−ジオキソランやC60Br8
どを蒸着源としてもよい。それらを蒸着源とすること
で、それぞれの蒸着源からなる保護膜を形成することが
できる。
[0032] In the above description, the amorphous carbon powder as the evaporation source, graphite, has been to use a fullerene powder consisting of C 60 and C 70, not limited to this. Alternatively, a higher fullerene powder shown below may be used as the evaporation source. That is, C 76 , C
78 , C80 , C84 , C86 , C88 , and C94 . Further, the following carbon compounds may be used as the evaporation source. That is, adamantane (C 10 H 16 ), diamantane (C 14 H 20 ), and dodecahedran (C 20 H 20 ) may be used. Further, carbon nanotubes may be used as the evaporation source. Moreover, C 60-1,3-dioxolane and C 60 Br 8 or the like may be vapor deposition source, a derivative of fullerene. By using them as vapor deposition sources, a protective film composed of each vapor deposition source can be formed.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、対
向配置した光入射端面および光出射端面を備えた有機光
学結晶と、光入射端面および光出射端面に形成された炭
素からなる保護膜とから構成した。したがって、光入射
端面は、炭素からなる保護膜により封止された状態とな
っている。また、この発明の光学素子の製造方法では、
有機光学結晶の対向配置して形成されている光入射端面
および光出射端面に、炭素からなる保護膜を蒸着するよ
うにした。したがって、光入出射端面は、蒸着された保
護膜により封止される。この結果、この発明によれば、
光学素子の光入出射端面が直接空気に触れることがな
く、また、直接信号光の照射に晒されることがないの
で、光入出力端面の劣化を抑制できるようになる。
As described above, according to the present invention, an organic optical crystal having a light incident end face and a light output end face which are arranged opposite to each other, and a protective film made of carbon formed on the light incident end face and the light output end face. It consisted of. Therefore, the light incident end face is in a state of being sealed by the protective film made of carbon. In the method for manufacturing an optical element according to the present invention,
A protective film made of carbon was vapor-deposited on the light incident end face and the light output end face which were formed oppositely to the organic optical crystal. Therefore, the light input / output end face is sealed by the deposited protective film. As a result, according to the present invention,
Since the light input / output end face of the optical element does not directly come into contact with air and is not directly exposed to signal light irradiation, deterioration of the light input / output end face can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1における光学素子の
製造について説明するための説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram for describing manufacturing of an optical element according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 光学素子の特性を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing characteristics of an optical element.

【図3】 連続的に信号光を照射した場合の光学素子の
特性を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing characteristics of an optical element when signal light is continuously irradiated.

【図4】 この発明の実施の形態2における光学素子の
製造について説明するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for describing manufacturing of an optical element according to Embodiment 2 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態3における光学素子の
製造について説明するための説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for describing manufacturing of an optical element according to Embodiment 3 of the present invention.

【図6】 連続的に信号光を照射した場合の光学素子の
特性を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating characteristics of an optical element when signal light is continuously irradiated.

【符号の説明】 101…蒸発皿、102…チャンバ、103…真空ポン
プ、104…ガスボンベ、105…蒸着源、106…有
機光学結晶、106a…入射端面、106b…出射端
面、107…保護膜。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: evaporation dish, 102: chamber, 103: vacuum pump, 104: gas cylinder, 105: evaporation source, 106: organic optical crystal, 106a: incident end face, 106b: emission end face, 107: protective film.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向配置した光入射端面および光出射端
面を備えた有機光学結晶と、 前記光入射端面および光出射端面に形成された炭素から
なる保護膜とから構成されたことを特徴とする光学素
子。
1. An organic optical crystal having a light incident end face and a light output end face opposed to each other, and a protective film made of carbon formed on the light incident end face and the light output end face. Optical element.
【請求項2】 請求項1記載の光学素子において、 前記保護膜はアモルファス状の炭素から構成されている
ことを特徴とする光学素子。
2. The optical element according to claim 1, wherein said protective film is made of amorphous carbon.
【請求項3】 請求項1記載の光学素子において、 前記保護膜はグラファイトから構成されていることを特
徴とする光学素子。
3. The optical element according to claim 1, wherein the protective film is made of graphite.
【請求項4】 請求項1記載の光学素子において、 前記保護膜はフラーレンから構成されていることを特徴
とする光学素子。
4. The optical element according to claim 1, wherein the protective film is made of fullerene.
【請求項5】 対向配置した光入射端面および光出射端
面を備えた有機光学結晶を用意する第1の工程と、 前記光入射端面および光出射端面に炭素からなる保護膜
を蒸着する第2の工程とを備えたことを特徴とする光学
素子の製造方法。
5. A first step of preparing an organic optical crystal having a light incident end face and a light output end face which are disposed to face each other, and a second step of depositing a protective film made of carbon on the light incident end face and the light output end face. And a method for producing an optical element.
【請求項6】 請求項5記載の光学素子の製造方法にお
いて、 前記蒸着は真空排気された雰囲気で行うことを特徴とす
る光学素子の製造方法。
6. The method for manufacturing an optical element according to claim 5, wherein the vapor deposition is performed in an evacuated atmosphere.
【請求項7】 請求項5記載の光学素子の製造方法にお
いて、 前記蒸着は不活性ガスの雰囲気で行うことを特徴とする
光学素子の製造方法。
7. The method for manufacturing an optical element according to claim 5, wherein the vapor deposition is performed in an inert gas atmosphere.
【請求項8】 請求項5〜7いずれか1項記載の光学素
子の製造方法において、 前記第2の工程では、グラファイトからなる第1と第2
の電極間に電圧を印加して放電させることにより、前記
第1もしくは第2の電極から蒸発した炭素からなる保護
膜を前記光入出射端面に蒸着することを特徴とする光学
素子の製造方法。
8. The method for manufacturing an optical element according to claim 5, wherein in the second step, the first and second optical elements are made of graphite.
A protective film made of carbon evaporated from the first or second electrode is vapor-deposited on the light input / output end face by applying a voltage between the electrodes to cause discharge.
【請求項9】 請求項5〜7いずれか1項記載の光学素
子の製造方法において、 前記第2の工程では、フラーレンもしくはその化合物を
蒸着源とすることを特徴とする光学素子の製造方法。
9. The method for manufacturing an optical element according to claim 5, wherein in the second step, fullerene or a compound thereof is used as an evaporation source.
JP10445098A 1998-04-15 1998-04-15 Optical element and manufacture thereof Pending JPH11295770A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10445098A JPH11295770A (en) 1998-04-15 1998-04-15 Optical element and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10445098A JPH11295770A (en) 1998-04-15 1998-04-15 Optical element and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11295770A true JPH11295770A (en) 1999-10-29

Family

ID=14380976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10445098A Pending JPH11295770A (en) 1998-04-15 1998-04-15 Optical element and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11295770A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007056314A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Hoya Corp Method for producing thin film and optical member

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007056314A (en) * 2005-08-24 2007-03-08 Hoya Corp Method for producing thin film and optical member
JP4695943B2 (en) * 2005-08-24 2011-06-08 Hoya株式会社 Method for manufacturing thin film and optical member

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4451498A (en) Method for making oxide based electrochromic display devices
US3858124A (en) Organ monocrystalline light wavelength changing element
JPH11295770A (en) Optical element and manufacture thereof
JP3846641B2 (en) Optical waveguide manufacturing method
US5594746A (en) Method and apparatus for fabricating ferroelectric domain reversals
JPH06242479A (en) Optical wavelength conversion element and its formation
US6124964A (en) Organic/inorganic composite superlattice type optical modulator
JP3345638B2 (en) Transparent conductive film and method for producing the same
JP2565964B2 (en) Optical medium for nonlinear optical devices
JPH06273811A (en) Opto-electronic functional material and production of thin film of the same
JP3213619B2 (en) Method for manufacturing optical waveguide device and optical waveguide device
JPS6033255B2 (en) electrochromic display device
US3787234A (en) Method of producing a thin film laser
US5668578A (en) Method for fabricating ferrolelectric domain reversals, and optical wavelength converter element
JPH063714A (en) Nonlinear optical thin film element and its production
JP2003330053A (en) Method for manufacturing polarization inverting crystal
JPS62270926A (en) Total reflection type optical modulation element
JP2004070207A (en) Method of manufacturing polarization reversal crystal
JPH1039348A (en) Organic nonlinear optical material, organic conductive material and its production
JP2734934B2 (en) Solid state laser
JPS6177150A (en) Optical recording medium
JPH07270835A (en) Formation of film of optical element
JPH05142597A (en) Organic nonlinear optical thin film and production thereof
JPH0779049A (en) Dielectric reflective film and its manufacture
JPH0266524A (en) Wavelength conversion element