JPS5947288B2 - 非線形光学装置 - Google Patents
非線形光学装置Info
- Publication number
- JPS5947288B2 JPS5947288B2 JP10755178A JP10755178A JPS5947288B2 JP S5947288 B2 JPS5947288 B2 JP S5947288B2 JP 10755178 A JP10755178 A JP 10755178A JP 10755178 A JP10755178 A JP 10755178A JP S5947288 B2 JPS5947288 B2 JP S5947288B2
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- Japan
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- nonlinear optical
- harmonics
- thin film
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、小型で、電流注入により、室温で連続発振す
る可視又は紫外光の発光装置に関するものである。
る可視又は紫外光の発光装置に関するものである。
従来、可視レーザとしては、気体レーザ、色素レーザ、
あるいは固体レーザの第2高調波等が用いられていた。
あるいは固体レーザの第2高調波等が用いられていた。
この種の装置においては、装置の大型化がさけられず、
また、光学軸の厳密な調整が必要であつた。赤外域から
波長7000λ付近までの長波長領域では、注入型半導
体レーザが実現され、小型、高効率の素子が得られてい
る。
また、光学軸の厳密な調整が必要であつた。赤外域から
波長7000λ付近までの長波長領域では、注入型半導
体レーザが実現され、小型、高効率の素子が得られてい
る。
しかし、7000λ以下の短波長領域においては、材料
的制約から注入型レーザを室温、連続動作で得ることは
困難であつた。本発明は、これらの欠点を除去するため
、赤外発光レーザの導波路に発光波長の半分の波長に対
し透明で、非線形光学効果を有する薄膜を直接又は間接
に積層付加し、非線形光学効果により高調波を得て、可
視域から紫外域の発光を可能にしたものであり、以下図
面について詳細に説明する。
的制約から注入型レーザを室温、連続動作で得ることは
困難であつた。本発明は、これらの欠点を除去するため
、赤外発光レーザの導波路に発光波長の半分の波長に対
し透明で、非線形光学効果を有する薄膜を直接又は間接
に積層付加し、非線形光学効果により高調波を得て、可
視域から紫外域の発光を可能にしたものであり、以下図
面について詳細に説明する。
第1図は本発明の実施例の断面略図であつて、1は電流
注入により発光する半導体活性層(膜厚a)、2は活性
層1のクラッド層、3は活性層1の発光波長の高調波に
対して透明で、非線形光学効果を有する結晶層(膜厚b
)、4は空気又はクラッド層である。発光する活性層1
はもちろん、その発光波長の高調波に対して大きな吸収
をもつものである。以下、本発明の効果を説明するため
に、活性層1をInGaAsP、クラッド層2をInP
、非線形光学結晶3をGaP、クラッド層4を空気とし
た場合の第2高調波発生の例について述べる。
注入により発光する半導体活性層(膜厚a)、2は活性
層1のクラッド層、3は活性層1の発光波長の高調波に
対して透明で、非線形光学効果を有する結晶層(膜厚b
)、4は空気又はクラッド層である。発光する活性層1
はもちろん、その発光波長の高調波に対して大きな吸収
をもつものである。以下、本発明の効果を説明するため
に、活性層1をInGaAsP、クラッド層2をInP
、非線形光学結晶3をGaP、クラッド層4を空気とし
た場合の第2高調波発生の例について述べる。
InGaAsPの発振波長1.13μmに対し、各層の
屈折率はInGaAsP(層1) 3.722 InP(層2) 3.2646 GaP(層3) 3.1245 空気 (層4) 1 であり、第2高調波0.565μ肌に対する各層の屈折
率はInGaAsP(層1)3.567−』0.421
InP(層2)3.4858−j0.361GaP(層
3)3.543空気 (層4)1 である(工藤:分光学的性質を主とした基礎物性図表;
共立出版)。
屈折率はInGaAsP(層1) 3.722 InP(層2) 3.2646 GaP(層3) 3.1245 空気 (層4) 1 であり、第2高調波0.565μ肌に対する各層の屈折
率はInGaAsP(層1)3.567−』0.421
InP(層2)3.4858−j0.361GaP(層
3)3.543空気 (層4)1 である(工藤:分光学的性質を主とした基礎物性図表;
共立出版)。
活性層1及び非線形光学結晶層3の層厚a、bに対する
実効屈折率β/に(ここで、βは導波路の伝搬常数、に
は真空中の伝搬常数)をTEモード基本波−TEモード
(第2高調波)の場命について第2図に示す。(β/に
)oェ(β/に)20、すなわち、図のA点が位相整合
条件を示すている。この位相整合条件のときの電界分布
の→Ijを第3図に示す。EO)とE2Oの電界に重な
り合う部分があり、第2高調波が発生することがわかる
。第4図に本発明の他の実施例の概略断面図である。
実効屈折率β/に(ここで、βは導波路の伝搬常数、に
は真空中の伝搬常数)をTEモード基本波−TEモード
(第2高調波)の場命について第2図に示す。(β/に
)oェ(β/に)20、すなわち、図のA点が位相整合
条件を示すている。この位相整合条件のときの電界分布
の→Ijを第3図に示す。EO)とE2Oの電界に重な
り合う部分があり、第2高調波が発生することがわかる
。第4図に本発明の他の実施例の概略断面図である。
本実施例のものは、第1図の構造において活性層1と非
線形光学結晶層3との間に膜厚の薄いタラツド層5を挿
入したものである。このタラツド層5は注入電流に対し
十分な障壁をもち、発光波長に対し透明で、屈折率は活
性層1より小さく又、高調波に対しては大きな吸収をも
つもの、たとえば、InPとする。この構成によれば第
1図のものと同様な結果が得られると共に半導体レーザ
の構成を容易にする。第5図および第6図に本発明を注
入形半導体レーザに適用した実施例を示す。
線形光学結晶層3との間に膜厚の薄いタラツド層5を挿
入したものである。このタラツド層5は注入電流に対し
十分な障壁をもち、発光波長に対し透明で、屈折率は活
性層1より小さく又、高調波に対しては大きな吸収をも
つもの、たとえば、InPとする。この構成によれば第
1図のものと同様な結果が得られると共に半導体レーザ
の構成を容易にする。第5図および第6図に本発明を注
入形半導体レーザに適用した実施例を示す。
第5図は、いわゆるトランスバースジヤンクシヨンスト
ライプ(TJS)型半導体レーザに非線形光学結晶薄膜
を装荷したものである。
ライプ(TJS)型半導体レーザに非線形光学結晶薄膜
を装荷したものである。
図において、6はi形GaAs基板、2,1,5はそれ
ぞれ基板6上に形成したn形のInPクラツド層、In
GaAsP活性層、InPクラツド層、9は拡散によつ
て形成したp形層、7はオーム性電極、3はGaP非線
形光学結晶層、8は発光領域である。第6図は通常のプ
レーナ型半導体レーザに非線形光学結晶薄膜を装荷した
ものであり、6はn形GaAs基板、2はn形1nPク
ラツド層、1はn形NGaAsP活性層、5はp形1n
Pクラツド層、3はGaP非線形光学結晶層、7はオー
ム性電極、8は発光領域、10は絶縁層である。
ぞれ基板6上に形成したn形のInPクラツド層、In
GaAsP活性層、InPクラツド層、9は拡散によつ
て形成したp形層、7はオーム性電極、3はGaP非線
形光学結晶層、8は発光領域である。第6図は通常のプ
レーナ型半導体レーザに非線形光学結晶薄膜を装荷した
ものであり、6はn形GaAs基板、2はn形1nPク
ラツド層、1はn形NGaAsP活性層、5はp形1n
Pクラツド層、3はGaP非線形光学結晶層、7はオー
ム性電極、8は発光領域、10は絶縁層である。
以上のレーザにおいて、いずれも第2高調波をとり出す
ことができた。さらに、これらの他、メサ型、リブガイ
ド型等、いかなるストライプ形状の半導体レーザに対し
ても本発明を適用することができる。以上においては、
本発明の構成を活性層InGaAsP、クラツド層1n
P、非線形光学結晶層GaPの場合について説明したが
、活性層は電流の注入により発生する半導体材料であれ
ばよく、又、非線形光学結晶は活性層で発光する光の波
長の高調波に対し透明であり、活性層1を導波する基本
波と装荷膜3を導波する高調波の位相整合条件が成立す
るものであれば必ずしも半導体材料に限る必要はない。
ことができた。さらに、これらの他、メサ型、リブガイ
ド型等、いかなるストライプ形状の半導体レーザに対し
ても本発明を適用することができる。以上においては、
本発明の構成を活性層InGaAsP、クラツド層1n
P、非線形光学結晶層GaPの場合について説明したが
、活性層は電流の注入により発生する半導体材料であれ
ばよく、又、非線形光学結晶は活性層で発光する光の波
長の高調波に対し透明であり、活性層1を導波する基本
波と装荷膜3を導波する高調波の位相整合条件が成立す
るものであれば必ずしも半導体材料に限る必要はない。
また、活性層自身が非線形光学効果をもつものでは、装
荷膜3は必ずしも非線形光学効果をもつ必要はない。
荷膜3は必ずしも非線形光学効果をもつ必要はない。
以上説明したように、本発明においては、室温連続動作
の注入形レーザの導波層に直接又は間接に、非線形光学
結晶薄膜を付加したものであり、光学装置の光軸の調整
や装置の大型化がなく、小型の可視〜紫外域の発光素子
を得ることが可能であり、プリンタ、光学デイスクメモ
リ等に可視域の小型で良質な光源を提供しうる利点があ
る。
の注入形レーザの導波層に直接又は間接に、非線形光学
結晶薄膜を付加したものであり、光学装置の光軸の調整
や装置の大型化がなく、小型の可視〜紫外域の発光素子
を得ることが可能であり、プリンタ、光学デイスクメモ
リ等に可視域の小型で良質な光源を提供しうる利点があ
る。
第1図は本発明の実施例の概略断面図、第2図は本発明
の説明のための位相整合条件を示す図、第3図は本発明
の説明のための位相整合状態での電界分布を示す図、第
4図は本発明の他の実施例概略断面図、第5図および第
6図は半導体レーザに本発明を実施した例を示す図であ
る。 図において、1・・・・・・活性層、2・・・・・・タ
ラツド層、3・・・・・非線形光学結晶薄膜、4・・・
・・・クラツド層、5・・・・・・クラツド層、6・・
・・・・基板、7・・・・・・オーム性電極、8・・・
・・・発光領域、9・・・・・・拡散層、10・・・・
・・絶縁層。
の説明のための位相整合条件を示す図、第3図は本発明
の説明のための位相整合状態での電界分布を示す図、第
4図は本発明の他の実施例概略断面図、第5図および第
6図は半導体レーザに本発明を実施した例を示す図であ
る。 図において、1・・・・・・活性層、2・・・・・・タ
ラツド層、3・・・・・非線形光学結晶薄膜、4・・・
・・・クラツド層、5・・・・・・クラツド層、6・・
・・・・基板、7・・・・・・オーム性電極、8・・・
・・・発光領域、9・・・・・・拡散層、10・・・・
・・絶縁層。
Claims (1)
- 1 導波構造を有する半導体発光装置において発光波の
高調波に対し透明であり、非線形光学効果を有する結晶
の薄膜を発光用導波路に直接又は間接に積層付加して、
前記発光波と高調波に対して位相常数が一致するように
前記薄膜の厚みを制御し、前記薄膜から発光波の高調波
をとり出すことを特徴とする非線形光学装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10755178A JPS5947288B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 非線形光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10755178A JPS5947288B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 非線形光学装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5535328A JPS5535328A (en) | 1980-03-12 |
JPS5947288B2 true JPS5947288B2 (ja) | 1984-11-17 |
Family
ID=14462040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10755178A Expired JPS5947288B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 非線形光学装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5947288B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60179949A (ja) * | 1984-02-25 | 1985-09-13 | Sony Corp | 光デイスク再生装置 |
JPS61182027A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-14 | Toshiba Corp | 非線形光導波素子 |
JPS61290426A (ja) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Sharp Corp | 高調波発生器 |
JP5724489B2 (ja) * | 2011-03-16 | 2015-05-27 | 富士通株式会社 | ハイブリッド光デバイス |
-
1978
- 1978-09-04 JP JP10755178A patent/JPS5947288B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5535328A (en) | 1980-03-12 |
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