JPS63266430A - Optical harmonic generator - Google Patents
Optical harmonic generatorInfo
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- JPS63266430A JPS63266430A JP10153287A JP10153287A JPS63266430A JP S63266430 A JPS63266430 A JP S63266430A JP 10153287 A JP10153287 A JP 10153287A JP 10153287 A JP10153287 A JP 10153287A JP S63266430 A JPS63266430 A JP S63266430A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、光高調波発生装置に関し、更に詳しくは、レ
ーザ光の波長変換に用いられる光高調波発生装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical harmonic generation device, and more particularly to an optical harmonic generation device used for wavelength conversion of laser light.
(発明の背景) レーザ光は、情報の書き込みや読み出し、計測。(Background of the invention) Laser light is used for writing, reading, and measuring information.
加工等各種の分野で広く用いられつつある。It is becoming widely used in various fields such as processing.
ところが、それぞれの分野に応じてレーザ光の使用波長
は制限されることが多く、レーザ発振器の用途が限定さ
れたり、所望の波長のレーザ光が得られないことから¥
R1としての所望の性能が得られないことが多い。However, the wavelength of laser light that can be used is often restricted depending on each field, and the applications of laser oscillators are limited, or laser light of the desired wavelength cannot be obtained.
In many cases, the desired performance as R1 cannot be obtained.
そこで、非線形光学効果を利用してレーザ光の波長を変
換し、所望の波長のレーザ光を得ることが提案されてい
る。Therefore, it has been proposed to convert the wavelength of laser light using nonlinear optical effects to obtain laser light of a desired wavelength.
このような光波長変換器の一橋に、例えば特開昭61−
94031号公報に記載されたものがある。該変換器は
、1−iNbo3を基板として用い、その一部のl−i
+をイオン交換法によりH÷に交換して屈折率の高い光
導波路を形成したものである。このようにして形成され
る先導波路部分は光損傷に強く、高密度で光エネルギー
を閉じ込めることができる。レーザ光の波長変換にあた
っては、Li Nb Osの最大の非線形定数を用い、
基本波の導波モードと高調波の基板放射モードの間で位
相整合を取ることによって2次高調波成分が基板内に放
射されるようにしている。For example, in Hitotsubashi's optical wavelength converter,
There is one described in Publication No. 94031. The converter uses 1-iNbo3 as a substrate, and a part of it
An optical waveguide with a high refractive index is formed by exchanging + with H÷ by an ion exchange method. The leading waveguide portion formed in this way is resistant to optical damage and can confine optical energy at high density. When converting the wavelength of laser light, the maximum nonlinear constant of LiNbOs is used,
By establishing phase matching between the waveguide mode of the fundamental wave and the substrate radiation mode of the harmonic, the second harmonic component is radiated into the substrate.
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、このような光波長変換器の光入力部の端面積は
、例えば2μw+xo、4μm程度とかなり小さく、光
学系でレーザ光を収光して入射させるためには高精度の
光学系が必要になり、位置調整にも高度の技術が要求さ
れる。そして、使用時には、振動や埃等の影響を受けや
すく、安定な出力光を得ることは困難である。(Problem to be solved by the invention) However, the end area of the optical input part of such an optical wavelength converter is quite small, for example, about 2 μw + xo, 4 μm, and the optical system focuses the laser light and makes it incident. A highly accurate optical system is required, and position adjustment also requires advanced technology. When in use, it is easily affected by vibrations, dust, etc., and it is difficult to obtain stable output light.
又、レーザ光を用いて情報処理を行うにあたっては、レ
ーザ光の強度を変調する必要がある。このような光変調
器としては、音響光学素子(AOM)や電気光学素子(
EOM)等が用いられている。しかし、これら光変調器
と光波長変換器とが個別に構成されたものを組み合わせ
て用いようとすると、小型化が困難であり、コストも高
くなり、光学系の調整も複雑になる。Furthermore, when performing information processing using laser light, it is necessary to modulate the intensity of the laser light. Such optical modulators include acousto-optic devices (AOMs) and electro-optic devices (
EOM) etc. are used. However, if an attempt is made to use a combination of individually constructed optical modulators and optical wavelength converters, it is difficult to downsize, the cost increases, and the adjustment of the optical system becomes complicated.
一方、レーザ光源として半導体レーザを用いる場合には
、半導体レーザ自体を駆動電流により直接変調すること
もできるが、発振モードのポツピングや戻り光の影響等
により発振波長や出力が不安定になりやすく、安定した
変調出力は得にくい。On the other hand, when using a semiconductor laser as a laser light source, the semiconductor laser itself can be directly modulated by the drive current, but the oscillation wavelength and output are likely to become unstable due to oscillation mode popping and the influence of returned light. It is difficult to obtain stable modulated output.
本発明は、これら上記の問題点に鑑みてなされたもので
、その目的は、レーザ光を容易に入射でき、安定した高
調波出力光が得られる光高調波発生装置を実現すること
にある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to realize an optical harmonic generation device that can easily input a laser beam and obtain stable harmonic output light.
(問題点を解決するための手段)
前記した問題点を解決する本発明は、共通基板上に、少
なくとも導波型光高調波発生部と、該導波型光高調波発
生部にレーザ光を入射するための光結合部とが一体化さ
れたことを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention, which solves the above problems, includes at least a waveguide type optical harmonic generation section and a laser beam applied to the waveguide type optical harmonic generation section on a common substrate. It is characterized in that it is integrated with an optical coupling part for inputting light.
〈作用)
本発明の光高調波発生装置によれば、導波路型光高調波
発生部が形成された基板上に該導波路型光高調波発生部
にレーザ光を入射するための光結合部を設けているので
、レーザ光の入射可能面積は従来に比べて格段に広くな
り、収光光学系の精度は比較的低くてよく、位置合わせ
も比較的容易に行うことができ、安定した出力光を得る
ことができる。<Function> According to the optical harmonic generation device of the present invention, an optical coupling part for inputting laser light into the waveguide type optical harmonic generation part is provided on the substrate on which the waveguide type optical harmonic generation part is formed. , the incident area of the laser beam is much wider than before, the precision of the focusing optical system is relatively low, positioning is relatively easy, and stable output is achieved. You can get light.
(実施例)
以下、図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明する
。(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
図において、1は例えば1iNbo3の単結晶よりなる
基板であり、該基板1の表面には選択的に光導波路2.
3が形成されている。これら先導波路2.3は、基板1
の不要部分を例えばアルミニュームマスクで覆って安息
香酸に漬浸して加熱することにより、露出している部分
のl−i+がH+に変換されることによって形成される
。4はレーザ光5を基板1の表面の先導波路2に入射す
るための光結合部として用いるプリズムであり、基板1
の表面の一端側にv!5着配置されている。6は光変調
部として用いる表面弾性波デバイスを形成するくし形電
極であり、光導波路2の表面に、レーザ光5の進行方向
と略直交する方向に表面弾性波7を生じるように、例え
ばスパッタリングにより形成される。8はくし形電極7
を駆動するための高周波ta源であり、くし形電極7に
接続されている。9は光変調部の出力光を収光して光高
調波発生部として用いられる光導波路3に入射するため
のレンズであり、本実施例ではルネブルグレンズを用い
る例を示している。In the figure, reference numeral 1 denotes a substrate made of, for example, a single crystal of 1iNbo3, and optical waveguides 2.
3 is formed. These leading waveguides 2.3 are connected to the substrate 1
It is formed by covering the unnecessary portions with, for example, an aluminum mask, immersing them in benzoic acid, and heating them, so that l−i+ in the exposed portions is converted to H+. 4 is a prism used as an optical coupling part for making the laser beam 5 enter the leading waveguide 2 on the surface of the substrate 1;
v! on one end side of the surface of Placed in 5th place. A comb-shaped electrode 6 forms a surface acoustic wave device used as an optical modulation section, and is formed by sputtering, for example, to generate a surface acoustic wave 7 on the surface of the optical waveguide 2 in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the laser beam 5. formed by. 8 comb-shaped electrode 7
This is a high frequency TA source for driving the oscilloscope, and is connected to the comb-shaped electrode 7. Reference numeral 9 denotes a lens for condensing the output light of the optical modulation section and inputting it into the optical waveguide 3 used as an optical harmonic generation section, and this embodiment shows an example in which a Lunebourg lens is used.
このように構成された装置の動作を説明する。The operation of the device configured in this way will be explained.
レーザ光5は、プリズム4を介して先導波路2に入射さ
れる。一方、光変調部として用いられる表面弾性波デバ
イスに着目すると、くし形電極6に印加される高周波信
号に応じて超音波の進行波、即ち表面弾性波7が出力さ
れ、基板1の結晶の屈折率を変化させる。これにより、
先導波路2にはグレーティングが形成されることになる
。該グレーティングをレーザ光5が通過することによっ
てブラッグ回折が作用し、0次回折光Aと1次回折光B
が生じる。ここで、くし形電極6に印加される高周波信
号の電力を調整することにより回折光の強度を変調する
ことができ、高周波信号の周波数を調整することにより
回折角度を変化させることができる。即ち、高周波信号
を調整することによって、レーザ光の変調だけではな(
、光導波路3に収光されるレーザ光の位置を変化させる
こともできる。先導波路3では、入射されるレーザ光の
1次回折光Bの2次高調光Cが発生する。該2次高調光
Cは基本波と一定の角度を持った基板1内で位相整合が
取られ、その方向に2激高調光Cとして出力される。Laser light 5 is incident on leading waveguide 2 via prism 4 . On the other hand, focusing on a surface acoustic wave device used as an optical modulation section, a traveling wave of ultrasonic waves, that is, a surface acoustic wave 7 is outputted in accordance with a high frequency signal applied to a comb-shaped electrode 6, and the refraction of the crystal of the substrate 1 Vary the rate. This results in
A grating will be formed in the leading waveguide 2. When the laser beam 5 passes through the grating, Bragg diffraction acts, and the 0th-order diffraction light A and the 1st-order diffraction light B
occurs. Here, the intensity of the diffracted light can be modulated by adjusting the power of the high-frequency signal applied to the comb-shaped electrode 6, and the diffraction angle can be changed by adjusting the frequency of the high-frequency signal. In other words, by adjusting the high-frequency signal, it is possible to modulate not only the laser light (
, it is also possible to change the position of the laser beam focused on the optical waveguide 3. In the leading waveguide 3, second-order higher dimming C of the first-order diffracted light B of the incident laser light is generated. The phase matching of the second-order harmonic dimming C is achieved within the substrate 1 having a certain angle with respect to the fundamental wave, and output as the second-order harmonic dimming C in that direction.
このように構成することにより、レーザ光5の入力位置
精度を従来に比べてかなり緩和でき、埃の付着や振動の
影響も受けにくくなり、安定した出力光を得ることがで
きる。With this configuration, the input positional accuracy of the laser beam 5 can be considerably relaxed compared to the conventional one, and it is less susceptible to the effects of dust adhesion and vibration, and stable output light can be obtained.
又、上記実施例のように基板1上に光変調部を一体化す
ることもでき、これにより、vt置全全体小型化、低コ
スト化が図れ、複雑な位置合わせ等の調整を不要にする
ことができる。ここで、2次高調波への変換効率は入力
光強度の自乗に比例するので、上記実施例のように光変
調部を光高調波発生部の前段に設けることにより変調度
が自乗で増幅されることになり、変調効率の向上も期待
できる。Furthermore, as in the above embodiment, the light modulation section can be integrated on the substrate 1, thereby making it possible to reduce the size and cost of the entire VT device and eliminate the need for complicated positioning and other adjustments. be able to. Here, since the conversion efficiency to the second harmonic is proportional to the square of the input light intensity, by providing the optical modulation section before the optical harmonic generation section as in the above embodiment, the modulation degree can be amplified by the square. Therefore, an improvement in modulation efficiency can be expected.
尚、光結合部としては光ファイバあるいはグレーティン
グを用いてもよい。Note that an optical fiber or a grating may be used as the optical coupling section.
又、光変調部は、第2図に示すように、光導波路2のレ
ーザ光1の通過領域にくし形電極10を形成した電気光
学効果デバイスであってもよい。Alternatively, the light modulation section may be an electro-optic effect device in which a comb-shaped electrode 10 is formed in the region of the optical waveguide 2 through which the laser beam 1 passes, as shown in FIG.
又、光変調部の出力光を収光して先導波路に入射するレ
ンズとしては、第3図に示すような凹みを有するジオデ
シックレンズ11であってもよいし、第4図に示すよう
なフレネルレンズ12であってもよい。Furthermore, the lens that collects the output light of the light modulation section and makes it enter the guiding waveguide may be a geodesic lens 11 having a concave as shown in FIG. 3, or a Fresnel lens as shown in FIG. It may be the lens 12.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば、レーデ光を容易
に入射でき、安定した高調波出力光が得られる光高調波
発生装置が実現でき、各種の装置におけるレーザ光の波
長変換装置として好適である。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, it is possible to realize an optical harmonic generation device which can easily input Raded light and obtain stable harmonic output light, and which can be used to improve the efficiency of laser light in various devices. It is suitable as a wavelength conversion device.
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は光変
調部の具体例図、第3図及び第4図は光導波路レンズの
具体例図である。
1・・・基板(LiNbOx)
2.3・・・光導波路
4・・・光結合部(プリズム)
5・・・レーザ光 6,10・・・くし形電極7
・・・表面弾性波 8・・・高周波電源9.11.
12・・・光導波路レンズ
特許出願人 小西六写真工業株式会社代 理 人
弁理士 井 島 藤 胎外1名
第 1 図
第2 図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a specific example of an optical modulation section, and FIGS. 3 and 4 are specific examples of an optical waveguide lens. 1... Substrate (LiNbOx) 2.3... Optical waveguide 4... Optical coupling part (prism) 5... Laser light 6, 10... Comb-shaped electrode 7
...Surface acoustic wave 8...High frequency power supply 9.11.
12... Optical waveguide lens patent applicant Roku Konishi Photo Industry Co., Ltd. Representative Patent attorney Fuji Ijima 1 person outside the womb Figure 1 Figure 2
Claims (1)
導波型光高調波発生部にレーザ光を入射するための光結
合部とが一体化されたことを特徴とする光高調波発生装
置。Optical harmonics, characterized in that at least a waveguide type optical harmonic generation section and an optical coupling section for inputting laser light into the waveguide type optical harmonic generation section are integrated on a common substrate. Generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10153287A JPS63266430A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Optical harmonic generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10153287A JPS63266430A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Optical harmonic generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63266430A true JPS63266430A (en) | 1988-11-02 |
Family
ID=14303066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10153287A Pending JPS63266430A (en) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | Optical harmonic generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63266430A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6424235A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-26 | Canon Kk | Waveguide type second higher harmonic generating device |
JPH03226704A (en) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Sharp Corp | Laser beam oscillator |
US5444571A (en) * | 1991-07-09 | 1995-08-22 | Thomson-Csf | Non-linear optical devices |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61290426A (en) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Sharp Corp | Higher harmonic generator |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP10153287A patent/JPS63266430A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61290426A (en) * | 1985-06-18 | 1986-12-20 | Sharp Corp | Higher harmonic generator |
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