JPS6153200A - ニオブ酸リチウム単結晶板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空間光変調管等に利用されるニオブ酸リチウム
（Ｌ　ｉ　Ｎｌｂ　０３　）単結晶板の製造方法に関す
る。

（従来の技術） 第４図は空間光変調管の基本的構成を示す略図である。

空間光変調管のガラス容器１３の内面の光電面１４にイ
ンコヒーレント光で照明された入カバターン１１からの
像がレンズ１２を介して入射させられる。

光電面１４は入射像に対応した光電子を放出する。

その光電子は加速・集束電子レンズ系１５を介して、マ
イクロチャンネルプレート１６に入射させられ、数千倍
に増倍される。

前記増倍された電子は、ＬｉＮｂＯ５などの電気光学結
晶１８の表面に蓄積され、結晶１８の屈折率を電荷像に
対応して変化させる。結晶１８の一面１８ａには、透明
導電膜が一様に蒸著されている。

レーザ光源２０からのレーザ光をハーフミラ−１９を介
して結晶１８に照射すると、レーザ光の像２１　（コヒ
ーレント像）が得られる。このレーザ光の像２１は、コ
ヒーレント並列光演算を行うことができる。

空間光変調管に用いる電気光学結晶であるＬｉＮ　ｂ　
Ｏ３結晶板は、計算では、＋Ｚ軸から、−Ｙ軸へ５５°
傾いた方向に面方位をもつ結晶板（５５°カー／　トウ
エバ）を使用した場合に、半波長電圧■πが約１．１５
ＫＶで最も小さいことが知られている。

第５図に結晶方位と半波長電圧の関係を示しである。

この図から容易に理解できるように、５５°近辺で僅か
に方位がずれ、±５°程度の傾きがあっても半波長電圧
は余り変わらない。

次に前記結晶板の従来の製造方法を第６図を参照して説
明する。

第６図（Ａ）はＺ軸方向の種結晶１を用いて結晶ロッド
２を引上げている過程を示す略図である。

このようにして引上げられた結晶口・ノド２に対して分
極処理を行う。

分極処理が行われた結晶ロッド３を同図（Ｂ）に示すよ
うに＋Ｚ軸から、−Ｙ軸へ５５°傾いた方向に面方位を
もつ面で切断する。

切断して得られた板４を同図（Ｃ）に示す。

同図（Ｂ）から容易に理解できるように板４の外形は楕
円状である。そのため、これらを適当に重ねて第６図（
Ｄ）に示すように円筒研削機で円板状の結晶板６に加工
する。

このようにして円板状の結晶板が得られるが、前述のよ
うに加工手順が多く能率が悪い。

スライシング加工した板状結晶を重ね合わせて円筒研削
する際に、割れがはいりやすく歩留りが悪い。

また後述するように結晶板内の透過率などの光学的性質
の変動がわずかではあるが認められる。

（発明の目的） 本発明の目的は前述した方法とは異なる方法でさらに優
れた特性をもつ５５°カツトニオブ酸リチウム（ＬｉＮ
ｂ０３）単結晶板を製造することができるニオブ酸リチ
ウム（ＬｉＮｂＯ３）単結晶板の製造方法を提供するこ
とにある。

（発明の構成） 前記目的を達成するために本発明によるニオブ酸リチウ
ム単結晶板の製造方法は、ニオブ酸リチウム結晶のＺ軸
から−Ｙ軸方向へ略５５°傾いた方向を軸とする種結晶
を製造する種結晶製作工程と、前記種結晶により回転引
き上げ法により５５゜方向に結晶を成長させる結晶成長
工程と、前記結晶成長工程で製造された結晶を引き上げ
方向に略直角に切断する工程から構成されている。

（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第１図は本発明による５５°カツトニオブ酸リチウム単
結晶板の製造方法の実施例を示す略図である。

高周波加熱型回転引上炉で、白金るつぼ内で原料を熔融
し、融点より５℃程度高温で数時間維持した後、５５°
種結晶７の種付けを行った。

第１図（Ａ）に引上状態と結晶軸の方向を略図示しであ
る。

なお白金るつぼの大きさは直径９０ｍｍ、高さは９Ｑｍ
ｍ、厚さは１．５ｍｍである。引上軸（図示せず）の回
転数は２Ｏｒｐｍ、！：した。

その後、加熱量を徐々に降下させ、結晶が育成したこと
を確認した。

そして種結晶７を約２．７ｍｍ／ｈで引上げる。

育成結晶８の直径が３０ｍｍ程度になるように加熱量を
調節し、長さ８０ｍｍの結晶を得た。

Ｘ線ラウェ写真から引上方向がほぼ５５°方向であるこ
とを確認した。

このようにして得られた結晶棒を、結晶棒の軸方向が＋
２軸から−Ｙ軸へ５５°傾いた方向になるように分極処
理をする。

前記処理の後、直１１２５ｍｍの円柱９に研削加工し表
面部分を除去する。この状態を第１図（Ｂ）に示す。

この円柱９から厚さ１ｍｍの結晶板１０を多数個切り出
して両面を光学ｇＦ磨する。

前述の工程で得られた結晶板１０の一方の面に透明導電
膜を形成して、第４図を参照して説明した空間光変調管
に使用して特性を測定した。

５５°カツトの前記結晶板に偏光したＨ　ｅ　−Ｎ　ｅ
レーザを入射し、他面からの反射光の強度を測定する。

このような方法で、印加電圧による反射光強度を測定し
た特性を第２図に示す。

強度の極大、極小間の電位差は半波長電圧■πに対応す
るが、約１．２　Ｋ　Ｖで理論値とほぼ一致している。

次に本発明による前記方法で製造した結晶板と前述した
従来の方法で製造した結晶板の透過率を比較した結果を
第３図に示す。

結晶板上のＡ、Ｂ、Ｃの位置はそれぞれの結晶板の透過
率の測定位置を示す。

従来方法により製造された結晶板は場所により透過率が
僅かではあるが変化している。

測定点の透過率を黒丸で示しである。これに対して本発
明方法による結晶板の透過率（図中黒丸で示す）は場所
による変化は認められない。

この理由は、従来の方法では異なる時間と微妙に異なる
条件下に成長させられた結晶により同一の結晶板が形成
されるのに対して、本発明方法によれば同一時刻に同一
条件で育成された結晶により単一の結晶板が形成される
ことによると考えられる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明方法は、ニオブ酸リチウム結
晶のＺ軸から−Ｙ軸方向へ略５５°傾いた方向を軸とす
る種結晶を製造する種結晶製作工程と、前記種結晶によ
り回転引き上げ法により５５°方向に結晶を成長させる
結晶成長工程と、前記結晶成長工程で製造された結晶を
引き上げ方向に略直角に切断する工程から構成されてい
るので、製造工程が従来方法に比較して簡単になる。

また均質な結晶板が得られる。さらに引き上げ方向に略
直角に切断するので円被状の結晶板が容易に得られ材料
の無駄も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による５５°カツトニオブ酸リチウム単
結晶板の製造方法の実施例を示す略図で　　　　　。 ある。 第２図は前記製造方法で製造された結晶板の特性を示す
グラフである。 第３図は本発明方法により製造された結晶板と従来の方
法で製造された結晶板の透過特性を比較して示したグラ
フである。 第４図は空間光変調管の基本的構成を示す略図である。 第５図は＋Ｚ軸から−Ｙ軸方向へ角度θの方向に面方位
をもつＬｉＮｂＯ３単結晶板の半波長電圧特性を示した
グラフである。 第６図は従来の５５゛カツトＬ　ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏ３単結
晶板の製造方法を示す略図である。 １・・・Ｚ軸種結晶（従来の種結晶） ２・・・Ｚ軸方向に引上げた結晶口７ド３・・・２を分
極処理後、円筒研削したロッド４・・・５５°にスライ
シングしたウェハ５・・・４から円筒研削する部分 ６・・・空間光変調管に使用する結晶板７・・・５５°
方向種結晶（本願の種結晶）８・・・５５°方向に引上
げた結晶ロッド９・・・８を分極処理後、円筒研削した
ロッド１０・・・空間光変調管に使用する結晶板特許出
願人　浜松ホトニクス株式会社 代理人　弁理士　　井　ノ　ロ　　壽 才１図 （Ａ）（Ｂ） 才２図 印加電圧（ＫＶ） 才３図 ハ　　　　　　　　　　　じ　　　　　　　　　　　し
（Ａ’）　　　　　　　　　（９） 皐７ オ６図 （Ｃ） ■

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ニオブ酸リチウム結晶のＺ軸から−Ｙ軸方向へ略
   ５５°傾いた方向を軸とする種結晶を製造する種結晶製
   作工程と、前記種結晶により回転引き上げ法により５５
   °方向に結晶を成長させる結晶成長工程と、前記結晶成
   長工程で製造された結晶を引き上げ方向に略直角に切断
   する工程から構成したニオブ酸リチウム単結晶板の製造
   方法。
2. （２）前記引上方向は前記５５°方向に対して±５°以
   内である特許請求の範囲第１項記載のニオブ酸リチウム
   単結晶板の製造方法。